理论教育 MOS管:工作原理、符号和伏安特性曲线

MOS管:工作原理、符号和伏安特性曲线

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:MOS管是金属-氧化物-半导体场效应管的简称,图2.1.3是MOS管的电路符号。有两种MOS管,即P型管和N型管。图2.1.3是MOS管的伏安特性曲线,uGS是栅极相对于源极的电压,iD是漏极与源极之间的电流。图2.1.3MOS管的电路符号、伏安特性曲线和开关电路图2.1.3是由NMOS管构成的开关电路,若该电路的工作电压VCC为+5 V,对输入电压的取值按图1.1.1给以限制,则该开关电路的逻辑功能等效于非门。图2.1.4信号由输入回路耦合到输出回路

MOS管:工作原理、符号和伏安特性曲线

MOS管是金属-氧化物-半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Transistor)的简称,图2.1.3(a)是MOS管的电路符号。有两种MOS管,即P型管和N型管。MOS管的漏极和源极在结构上是完全对称的,为了区分漏极与源极,在其电路符号上,将栅极标在靠近源极的一边。图2.1.3(b)是MOS管的伏安特性曲线,uGS是栅极相对于源极的电压,iD是漏极与源极之间的电流。其中,UTN是NMOS管的阈值电压,当uGS≥UTN时,NMOS管导通,此时内阻rDS很小,iD达到毫安级,相当于D极与S极间短接;当uGS<UTN时,NMOS管截止,此时内阻rDS很大,iD≈0,相当于D极与S极间阻断。UTP是PMOS管的阈值电压,当uGS≤UTP时,PMOS管导通,D极与S极间短接;当uGS>UTP时,PMOS管截止,D极与S极间阻断。

图2.1.3 MOS管的电路符号、伏安特性曲线和开关电路

图2.1.3(c)是由NMOS管构成的开关电路,若该电路的工作电压VCC为+5 V,对输入电压的取值按图1.1.1(c)给以限制,则该开关电路的逻辑功能等效于非门。即输入低电平时,输出为高电平;输入高电平时,输出为低电平。(www.daowen.com)

【说明】不难看出图2.1.3(c)和图2.1.2(c)有些相似,其实它们都可以抽象为图2.1.4。图2.1.4说明不管具体电路如何,信号总是由输入回路耦合(或叫作映射)到输出回路的。例如,原线圈电压经变压器耦合而得到次级线圈电压,输入信号经集成运算放大器耦合而得到输出端信号,还有光电耦合器等。实际应用中人们更关注的是输出信号与输入信号的映射关系,而淡化具体电路的内部结构。另外,在数字电路中,输入端与输出端的逻辑电平都是相对于共同的参考电位而言,这个参考电位就是共地线。计算机网络传输线就是由一条数据线和一条地线组成的,正是这条地线将通信双方的参考电位统一了,数据线上的信号才有意义。

图2.1.4 信号由输入回路耦合到输出回路

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