『壹』 mos管是什麼原理,起什麼作用的
MOS管的原理:
它是利用VGS來控制「感應電荷」的多少,以改變由這些「感應電荷」形成的導電溝道的狀況,然後達到控制漏極電流的目的。在製造管子時,通過工藝使絕緣層中出現大量正離子,故在交界面的另一側能感應出較多的負電荷,這些負電荷把高滲雜質的N區接通,形成了導電溝道,即使在VGS=0時也有較大的漏極電流ID。當柵極電壓改變時,溝道內被感應的電荷量也改變,導電溝道的寬窄也隨之而變,因而漏極電流ID隨著柵極電壓的變化而變化。
作用:
1、可應用於放大電路。由於MOS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。
2、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。
3、可以用作可變電阻。
4、可以方便地用作恆流源。
5、可以用作電子開關。
簡介:
mos管,即在集成電路中絕緣性場效應管。是金屬(metal)—氧化物(oxid)—半導體(semiconctor)場效應晶體管。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,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。
結構特點:
MOS管的內部結構如下圖所示;其導通時只有一種極性的載流子(多子)參與導電,是單極型晶體管。導電機理與小功率MOS管相同,但結構上有較大區別,小功率MOS管是橫向導電器件,功率MOSFET大都採用垂直導電結構,又稱為VMOSFET,大大提高了MOSFET器件的耐壓和耐電流能力。
p溝道mos管
其主要特點是在金屬柵極與溝道之間有一層二氧化硅絕緣層,因此具有很高的輸入電阻,該管導通時在兩個高濃度n擴散區間形成n型導電溝道。n溝道增強型MOS管必須在柵極上施加正向偏壓,且只有柵源電壓大於閾值電壓時才有導電溝道產生的n溝道MOS管。n溝道耗盡型MOS管是指在不加柵壓(柵源電壓為零)時,就有導電溝道產生的n溝道MOS管。
『貳』 mos管是什麼原理起什麼作用
工作原理:
MOS管是由加在輸入端柵極的電壓來控制輸出端漏極的電流。MOS管是壓控器件它通過加在柵極上的電壓控制器件的特性,不會發生像三極體做開關時的因基極電流引起的電荷存儲效應,因此在開關應用中,MOS管的開關速度應該比三極體快。其主要原理如圖:
作用:
由於MOS管主要是為配件提供穩定的電壓,所以它一般使用在CPU、AGP插槽和內存插槽附近。其中在CPU與AGP插槽附近各安排一組MOS管,而內存插槽則共用了一組MOS管,MOS管一般是以兩個組成一組的形式出現主板上的。
『叄』 高分懸賞!誰能用最通俗的語言給我講清楚MOS管的主要功用,及工作原理
MOS管
MOS管的英文全稱叫MOSFET(Metal Oxide Semiconctor Field Effect Transistor),即金屬氧化物半導體型場效應管,屬於場效應晶體管中的絕緣柵型。因此,MOS管有時被稱為場效應管。在一般電子電路中,MOS管通常被用於放大電路或開關電路。而在主板上的電源穩壓電路中,MOSFET扮演的角色主要是判斷電位,它在主板上常用「Q」加數字表示。
一、MOS管的作用是什麼?
目前主板或顯卡上所採用的MOS管並不是太多,一般有10個左右,主要原因是大部分MOS管被整合到IC晶元中去了。由於MOS管主要是為配件提供穩定的電壓,所以它一般使用在CPU、AGP插槽和內存插槽附近。其中在CPU與AGP插槽附近各安排一組MOS管,而內存插槽則共用了一組MOS管,MOS管一般是以兩個組成一組的形式出現主板上的。
二、MOS管的性能參數有哪些?
優質的MOS管能夠承受的電流峰值更高。一般情況下我們要判斷主板上MOS管的質量高低,可以看它能承受的最大電流值。影響MOS管質量高低的參數非常多,像極端電流、極端電壓等。但在MOS管上無法標注這么多參數,所以在MOS管表面一般只標注了產品的型號,我們可以根據該型號上網查找具體的性能參數。
還要說明的是,溫度也是MOS管一個非常重要的性能參數。主要包括環境溫度、管殼溫度、貯成溫度等。由於CPU頻率的提高,MOS管需要承受的電流也隨著增強,提供近百A的電流已經很常見了。如此巨大的電流通過時產生的熱量當然使MOS管「發燒」了。為了MOS管的安全,高品質主板也開始為MOS管加裝散熱片了。
電感與MOS管是如何合作的?
通過上面的介紹,我們知道MOS管對於整個供電系統起著穩壓的作用,但是MOS管不能單獨使用,它必須和電感線圈、電容等共同組成的濾波穩壓電路,才能發揮充分它的優勢。
主板上的PWM(Plus Width Molator,脈沖寬度調制器)晶元產生一個寬度可調的脈沖波形,這樣可以使兩只MOS管輪流導通。當負載兩端的電壓(如CPU需要的電壓)要降低時,這時MOS管的開關作用開始生效,外部電源對電感進行充電並達到所需的額定電壓。當負載兩端的電壓升高時,通過MOS管的開關作用,外部電源供電斷開,電感釋放出剛才充入的能量,這時的電感就變成了「電源」,繼續對負載供電。隨著電感上存儲能量的不斷消耗,負載兩端的電壓又開始逐漸降低,外部電源通過MOS管的開關作用又要充電。這樣循環不斷地進行充電和放電的過程,從而形成一種穩定的電壓,永遠使負載兩端的電壓不會升高也不會降低。
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『肆』 常用的mos管有哪些
MOSFET管是FET的一種(另一種是JFET),可以被制構成增強型或耗盡型,P溝道或N溝道共4種類型,但理論應用的只需增強型的N溝道MOS管和增強型的P溝道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是這兩種。場效應管分為結型場效應管(JFET)和絕緣柵場效應管(MOS管)兩大類。
一、結型場效應管(JFET)
結型場效應管的分類:結型場效應管有兩種結構形式,它們是N溝道結型場效應管和P溝道結型場效應管。
結型場效應管也具有三個電極,它們是:柵極;漏極;源極。電路符號中柵極的箭頭方向可理解為兩個PN結的正向導電方向。2、結型場效應管的工作原理(以N溝道結型場效應管為例),N溝道結構型場效應管的結構及符號,由於PN結中的載流子已經耗盡,故PN基本上是不導電的,形成了所謂耗盡區,當漏極電源電壓ED一定時,如果柵極電壓越負,PN結交界面所形成的耗盡區就越厚,則漏、源極之間導電的溝道越窄,漏極電流ID就愈小;反之,如果柵極電壓沒有那麼負,則溝道變寬,ID變大,所以用柵極電壓EG可以控制漏極電流ID的變化,就是說,場效應管是電壓控制元件。
二、絕緣柵場效應管
1、絕緣柵場效應管(MOS管)的分類:絕緣柵場效應管也有兩種結構形式,它們是N溝道型和P溝道型。無論是什麼溝道,它們又分為增強型和耗盡型兩種。
2、它是由金屬、氧化物和半導體所組成,所以又稱為金屬—氧化物—半導體場效應管,簡稱MOS場效應管。
3、絕緣柵型場效應管的工作原理(以N溝道增強型MOS場效應管)它是利用UGS來控制「感應電荷」的多少,以改變由這些「感應電荷」形成的導電溝道的狀況,然後達到控制漏極電流的目的。在製造管子時,通過工藝使絕緣層中出現大量正離子,故在交界面的另一側能感應出較多的負電荷,這些負電荷把高滲雜質的N區接通,形成了導電溝道,即使在VGS=0時也有較大的漏極電流ID。當柵極電壓改變時,溝道內被感應的電荷量也改變,導電溝道的寬窄也隨之而變,因而漏極電流ID隨著柵極電壓的變化而變化。場效應管的工作方式有兩種:當柵壓為零時有較大漏極電流的稱為耗散型;當柵壓為零,漏極電流也為零,必須再加一定的柵壓之後才有漏極電流的稱為增強型。
『伍』 半導體存儲器的分類
半導體存儲器晶元按照讀寫功能可分為只讀存儲器(Read Only Memory,ROM)和隨機讀寫存儲器(Random Access Memory,RAM)兩大類。
只讀存儲器電路結構簡單,且存放的數據在斷電後不會丟失,特別適合於存儲永久性的、不變的程序代碼或數據(如常數表、函數、表格和字元等),計算機中的自檢程序就是固化在ROM中的。ROM的最大優點是具有不易失性。
不可重寫只讀存儲器
1、掩模只讀存儲器(MROM)
掩模只讀存儲器,又稱固定ROM。這種ROM在製造時,生產廠家利用掩模(Mask)技術把信息寫入存儲器中,使用時用戶無法更改,適宜大批量生產。
掩模只讀存儲器可分為二極體ROM、雙極型三極體ROM和MOS管ROM三種類型。
2、可編程只讀存儲器(PROM)
可編程只讀存儲器(Programmable ROM,簡稱PROM),是可由用戶一次性寫入信息的只讀存儲器,是在MROM的基礎上發展而來的。
隨機讀寫存儲器
1、靜態存儲器(SRAM)
利用雙穩態觸發器來保存信息,只要不斷電信息就不會丟失。靜態存儲器的集成度低,成本高,功耗較大,通常作為Cache的存儲體。
2、動態存儲器(DRAM)
利用MOS電容存儲電荷來保存信息,使用時需要不斷給電容充電才能保持信息。動態存儲器電路簡單,集成度高,成本低,功耗小,但需要反復進行刷新(Refresh)操作,工作速度較慢,適合作為主存儲器的主體部分。
3、增強型DRAM(EDRAM)
EDRAM晶元是在DRAM晶元上集成一個高速小容量的SRAM晶元而構成的,這個小容量的SRAM晶元起到高速緩存的作用,從而使DRAM晶元的性能得到顯著改進。
『陸』 浮山雪崩注入型mos管結構的Eprom存儲元,在漏極D端加上幾十伏脈沖電壓,會發生什麼內部變化
首先考察一個更簡單的器件——MOS電容——能更好的理解MOS管。這個器件有兩個電極,一個是金屬,另一個是extrinsic silicon(外在硅),他們之間由一薄層二氧化硅分隔開。金屬極就是GATE,而半導體端就是backgate或者body。他們之間的絕緣氧化層稱為gate dielectric(柵介質)。圖示中的器件有一個輕摻雜P型硅做成的backgate。這個MOS 電容的電特性能通過把backgate接地,gate接不同的電壓來說明。MOS電容的GATE電位是0V。金屬GATE和半導體BACKGATE在WORK FUNCTION上的差異在電介質上產生了一個小電場。在器件中,這個電場使金屬極帶輕微的正電位,P型硅負電位。這個電場把硅中底層的電子吸引到表面來,它同時把空穴排斥出表面。這個電場太弱了,所以載流子濃度的變化非常小,對器件整體的特性影響也非常小。
當MOS電容的GATE相對於BACKGATE正偏置時發生的情況。穿過GATE DIELECTRIC的電場加強了,有更多的電子從襯底被拉了上來。同時,空穴被排斥出表面。隨著GATE電壓的升高,會出現表面的電子比空穴多的情況。由於過剩的電子,硅表層看上去就像N型硅。摻雜極性的反轉被稱為inversion,反轉的硅層叫做channel。隨著GATE電壓的持續不斷升高,越來越多的電子在表面積累,channel變成了強反轉。Channel形成時的電壓被稱為閾值電壓Vt。當GATE和BACKGATE之間的電壓差小於閾值電壓時,不會形成channel。當電壓差超過閾值電壓時,channel就出現了。
MOS電容:(A)未偏置(VBG=0V),(B)反轉(VBG=3V),(C)積累(VBG=-3V)。
正是當MOS電容的GATE相對於backgate是負電壓時的情況。電場反轉,往表面吸引空穴排斥電子。硅表層看上去更重的摻雜了,這個器件被認為是處於accumulation狀態了。
MOS電容的特性能被用來形成MOS管。Gate,電介質和backgate保持原樣。在GATE的兩邊是兩個額外的選擇性摻雜的區域。其中一個稱為source,另一個稱為drain。假設source 和backgate都接地,drain接正電壓。只要GATE對BACKGATE的電壓仍舊小於閾值電壓,就不會形成channel。Drain和backgate之間的PN結反向偏置,所以只有很小的電流從drain流向backgate。如果GATE電壓超過了閾值電壓,在GATE電介質下就出現了channel。
『柒』 半導體存儲器的分類;各自的特點;存儲器容量與片上地址的關系;
半導體存儲器分ROM和RAM
ROM只讀存儲器
只能讀,不能寫,斷電後信息不會丟失,屬非易性存儲器,ROM又分為
1、掩膜ROM:由生產廠商用掩膜技術將程序寫入其中,適用於大批量生產
2、可編程ROM(PROM或OTP):由用戶自行寫入程序,一旦寫入,不能修改,適用於小批量生產
3、可擦除可編程ROM( EPROM ):可由用戶自行寫入,寫入後,可用紫外線光照擦除重新寫新的程序,適用於科研
4、電可擦除ROM(EEPROM):可用電信號擦除和重新寫入的存儲器,適用於斷電保護
RAM 隨機存取存儲器
既能讀,又能寫,斷電後信息會丟失,屬易失性存儲器
RAM用於存放各種現場的輸入輸出程序,數據,中間結果。RAM又分為靜態RAM,動態RAM
1、靜態RAM(SRAM):利用半導體觸發器兩個穩定的狀態表示0或1
靜態RAM又分為雙極型的SRAM和MOS管的SRAM
雙極型的SRAM:用晶體管觸發器作為記憶單元
MOS管的SRAM:由6個MOS管作為記憶單元
雙極雙極型的SRAM型速度快, MOS管速度慢,不需要刷新
2、動態RAM(DRAM):利用MOS管的柵極電容保存信靜態RAM息,即電荷的多少表示0和1。
動態RAM需要進行刷新操作
存儲器容量可以表示成2^n,n為地址線的數目