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MOSFET又叫场效应晶体管,那么如何去学好mos管呢?大家都对三极管有了解了,已经弄明白了。实际上,要想学好MOS管,首先我们要对标三极管来学。我们说,三极管有N管和P管,同样的,MOS管也有N型和P型。这里我们只讲N型MOSFET。5 T- a% i) u7 Z7 D. p
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 N型MOSFET也有三个极:栅极 源极 漏极,字母表示:G D S,对标三极管的b c e(如上图所示)。三极管具有功率放大的作用,放大的是电流,实际上是等效内阻变小。MOS管也具有功率放大的作用。那么,不管三极管还是MOS管,它都有控制极和输出极。6 n' _. n* t. b$ i/ @: B* v
 
 0 `' O# ~- s  p/ ?1 o; C控制极的电流很小,控制信号的内阻大;. }. P2 |3 @0 Q" V7 A  W3 l% L5 u  s
 输出极的电流很大,输出信号的内阻小。: p9 G4 X  _$ y) @; ]
 
 5 w" K& W! R- W2 Z4 D: }我们先举例三极管,对于三极管来说,用一个很小的ib电流,来控制很大的ic电流。Ib和Ic有β的关系,假设β是100,那么Ic比Ib大100倍,等效CE内阻比BE内阻小了100倍。7 s' }! _6 W1 I* q; q4 n4 P
 
 , E. d2 T# x; n8 i# h三极管放大的前提条件,Ib Ic需要有电流。什么条件下有电流呢?Ib Ic各自必须要有完整的回路,既然有回路,就有电流,这个三极管的特质。那么,既然有回路有电流,必然会产生功耗。
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 所以,电路设计中,三极管用的越多,则功耗就越大。这就是早期的主控芯片功耗大的原因。* g$ W- ~' d4 O* K- P: p6 Q
 
 ( n0 R; ]* T+ ~" u三极管是一个流控流型的器件,因为有这个问题的存在,我们得改进啊是吧,不用电流来控制呢?这样子,场效应管就应运而生了。MOSFET的诞生,需要解决三极管的瓶颈问题。
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 由于三极管这里的β只有100倍,如果Ic要求是100A,Ib至少要是1A是吧,也就是说,你的控制极就要是1A,如果我有10个,那就要是20A,那这要多大的电源才能提供啊,这是一个问题,对不对啊。控制电流太大,要求电源提供更大的能力。
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 我们再来看下面一个问题:% s! A  W) `+ \# Y/ K5 ]5 G5 h' b# m
 Ib是1A,那么BE压降是多少呢,也就是Vbe = 0.7V。如果说0.7V*Ib=0.7V*1A=0.7W,功耗Pb就是0.7W了。Ic=100A,Vce=0.3V,Pc=30W。这些都会在三极管里消耗,也就是说三极管本身就要差不多消耗30W,很明显,我们为了控制100A,这个管子就要消耗30W。如果10个管子,就要300W。那这个电路就无法设计了啊。而且30W的管子,发热是无法承受的,所以说就无法使用。. S/ ]& D; h! {9 w! U
 
 0 [3 h  k4 I' x; u' ^) S+ n- Y所以说,我们就得出结论:晶体管它的功率和电流不能太大,有上限限制,基本上都是mA级别,也有A级别,但是那个就用的很少了。我们就把希望寄托于场效应管上面,它是一个新事物的诞生,它一定要解决功耗的问题,也就是解决电流的问题,任何一个器件都是有内阻的。要想没有功耗,就不能有电流,不能有电流应该怎么办?) n  y- p; S3 b# a* h+ ^- n  K
 
 $ K' {3 n" r2 @- q% C9 E在电子世界中,除了电流是电压,既然流控型不行,那么能不能做一个压控型的呢?这个管子的导通不导通只关注电压的阈值,那么这个时候就让电流很小,就能解决这个问题。7 |2 q$ A& y( C8 u1 E" ?8 l
 
 ' s$ l2 P& Z' K. x! G" y对于MOSFET来说,GS内部有一个电容存在的。充满电后,维持住这个电压,那么就持续导通了。: [# z/ y& E! k" w5 q
 在充电过程中,是消耗电流和产生功耗的;当充电完成后,电容上是没有电流的,没有电流,则没有损耗。那么,这个时候功耗很低了。0 H# p0 h. h  v1 K" i
 
 % `! N# v) T! M2 R我们再来看一下DS,它之间可以等效成一个可变电阻。这个可变电阻,在关断期间时,则阻值无穷大;在开通期间,则阻值无穷小。所以,DS之间也没有功耗,即使一个很大的Id,但是乘以一个无穷小的电阻,它的功耗就很小。那么,这样子也实现了放大,但是功耗也小,这就完美解决了三极管的问题。
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 我们说,模电的本质:电压,电流,斜率。元器件也有对应电压型和电流型。
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 % E" q0 ^+ b0 w% N" O0 j电压型:电容,mosfet$ {$ H3 u3 ~* ~' Q6 r+ M" j* \
 电流型:电感,三极管$ `6 N, O% }- D
 
 0 a8 R" X6 T  y- m( P: ~9 T2 X* }当然,还有其他器件,后面学习到的时候再说。
 3 {! c$ S4 a+ K7 q6 G& ]我们说,斜率实际上指的就是速度。那么,我们器件又需要有斜率,又需要有速度,但是半导体器件它又怕极高的速度,因为极高的速度,就相当于抗瞬间的过冲不够又容易坏,所以说又要它快,但是又不能极快,这就是斜率。
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 ( _* o  }- A/ H1 n8 I; H1 d所以说,模电的本质就是电压电流  斜率,
 ( J. [; x9 A3 v! U4 d0 r# `那么,我们把MOS管这个器件设计出来,也是从这样一个思路出发,最后形成的。而且,就像我们世界一样,万物相生相克才能和谐。实际上对于我们的模电来说,它我们这个世界是一样的。比如说电路中的电流,它的电压可以用电容来进行钳位;比如说电路中的电压,它的电流激变可以用电感来进行限制。电压斜率可以用电容解决,电流斜率可以用电感来解决,这样就能让电路和谐,让它稳定工作。
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