什麼是MOS管?MOS管有什麼優勢?

2020-12-28 OFweek維科網

MOS管是金屬 （metal） — 氧化物 （oxide） — 半導體 （semiconductor） 場效應電晶體，或者稱是金屬 — 絕緣體 （insulator） — 半導體。MOS管的source和drain是可以對調的，他們都是在P型backgate中形成的N型區。 在多數情況下，這個兩個區是一樣的，即使兩端對調也不會影響器件的性能，這樣的器件被認為是對稱的。

雙極型電晶體把輸入端電流的微小變化放大後，在輸出端輸出一個大的電流變化。雙極型電晶體的增益就定義為輸出輸入電流之比 （beta） 。另一種電晶體叫做場效應管 （FET） ，把輸入電壓的變化轉化為輸出電流的變化。FET的增益等於它的transconductance， 定義為輸出電流的變化和輸入電壓變化之比。市面上常有的一般為N溝道和P溝道，而P溝道常見的為低壓MOS管。

場效應管通過投影一個電場在一個絕緣層上來影響流過電晶體的電流。事實上沒有電流流過這個絕緣體，所以FET管的GATE電流非常小。最普通的FET用一薄層二氧化矽來作為GATE極下的絕緣體。這種電晶體稱為金屬氧化物半導體 （MOS） 電晶體，或金屬氧化物半導體場效應管 （MOSFET） 。因為MOS管更小更省電，所以他們已經在很多應用場合取代了雙極型電晶體。

MOS管的優勢

可應用於放大，由於場效應管放大器的輸入阻抗很高，因此耦合電容可以容量較小，不必使用電解電容器

很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換，常用於多級放大器的輸入級作阻抗變換

可以用作可變電阻

可以方便地用作恆流源

可以用作電子開關

在電路設計上的靈活性大，柵偏壓可正可負可零，三極體只能在正向偏置下工作，電子管只能在負偏壓下工作；另外輸入阻抗高，可以減輕信號源負載，易於跟前級匹配

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  • MOS管的構造及MOS管種類和結構
    從圖1-2-（a）可以看出，增強型MOS管的漏極D和源極S之間有兩個背靠背的PN結。而MOS管的應用領域排名第二的是計算機主板、NB、計算機類適配器、LCD顯示器等產品，隨著國情的發展計算機主板、計算機類適配器、LCD顯示器對MOS管的需求有要超過消費類電子電源適配器的現象了。第三的就屬網絡通信、工業控制、汽車電子以及電力設備領域了，這些產品對於MOS管的需求也是很大的，特別是現在汽車電子對於MOS管的需求直追消費類電子了。
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    USB PD大功率快充移動電源中MOS管的應用方案一、快充與場效應管消費電子市場的火爆場面拉動了快充的內需，而快充的興起也帶動了MOSFET的需求增長。用於整流同步的MOS管，可以保證在快充電源提高電壓來達到高電流高功率充電時的用電安全性。而低電壓高電流充電的「閃充」對整流同步的MOS管要求更為嚴苛，MOS管用量也呈上升趨勢。