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張家港低壓N+PMOSFET

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-06-17

MOSFET計(jì)算系統(tǒng)的散熱要求,設(shè)計(jì)人員必須考慮兩種不同的情況,即較壞情況和真實(shí)情況。建議采用針對較壞情況的計(jì)算結(jié)果,因?yàn)檫@ 個結(jié)果提供更大的安全余量,能確保系統(tǒng)不會失效。在MOSFET的資料表上還有一些需要注意的測量數(shù)據(jù);比如封裝器件的半導(dǎo)體結(jié)與環(huán)境之間的熱阻,以及較 大的結(jié)溫。開關(guān)損耗其實(shí)也是一個很重要的指標(biāo)。導(dǎo)通瞬間的電壓電流乘積相當(dāng)大,一定程度上決定了器件的開關(guān)性能。不過,如果系統(tǒng)對開關(guān)性能要求比較高,可以選擇柵極電荷QG比較小的功率MOSFET。早期MOSFET的柵極(gate electrode)使用金屬作為其材料。張家港低壓N+PMOSFET

MOSFET在導(dǎo)通時(shí)的通道電阻低,而截止時(shí)的電阻近乎無限大,所以適合作為模擬信號的開關(guān)(信號的能量不會因?yàn)殚_關(guān)的電阻而損失太多)。MOSFET作為開關(guān)時(shí),其源極與漏極的分別和其他的應(yīng)用是不太相同的,因?yàn)樾盘柨梢詮腗OSFET柵極以外的任一端進(jìn)出。對NMOS開關(guān)而言,電壓 負(fù)的一端就是源極,PMOS則正好相反,電壓 正的一端是源極。MOSFET開關(guān)能傳輸?shù)男盘枙艿狡鋿艠O—源極、柵極—漏極,以及漏極到源極的電壓限制,如果超過了電壓的上限可能會導(dǎo)致MOSFET燒毀。MOSFET開關(guān)的應(yīng)用范圍很廣,舉凡需要用到取樣持有電路(sample-and-hold circuits)或是截波電路(chopper circuits)的設(shè)計(jì),例如類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器(A/D converter)或是切換電容濾波器(switch-capacitor filter)上都可以見到MOSFET開關(guān)的蹤影。廈門MOSFET設(shè)計(jì)MOSFET尺寸不斷縮小,可以讓集成電路的效能大幅提升。

隨著MOSFET技術(shù)的不斷演進(jìn),現(xiàn)在的CMOS技術(shù)也已經(jīng)可以符合很多模擬電路的規(guī)格需求。再加上MOSFET因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的關(guān)系,沒有BJT的一些致命缺點(diǎn),如熱破壞(thermal runaway)。另外,MOSFET在線性區(qū)的壓控電阻特性亦可在集成電路里用來取代傳統(tǒng)的多晶硅電阻(poly resistor),或是MOS電容本身可以用來取代常用的多晶硅—絕緣體—多晶硅電容(PIP capacitor),甚至在適當(dāng)?shù)碾娐房刂葡驴梢员憩F(xiàn)出電感(inductor)的特性,這些好處都是BJT很難提供的。也就是說,MOSFET除了扮演原本晶體管的角色外,也可以用來作為模擬電路中大量使用的被動元件(passive device)。這樣的優(yōu)點(diǎn)讓采用MOSFET實(shí)現(xiàn)模擬電路不但可以滿足規(guī)格上的需求,還可以有效縮小芯片的面積,降低生產(chǎn)成本。

雙重MOSFET(CMOS)開關(guān)為了改善前述單一MOSFET開關(guān)造成信號失真的缺點(diǎn),于是使用一個PMOS加上一個NMOS的CMOS開關(guān)成為 普遍的做法。CMOS開關(guān)將PMOS與NMOS的源極與漏極分別連接在一起,而基極的接法則和NMOS與PMOS的傳統(tǒng)接法相同。當(dāng)輸入電壓在(VDD-Vthn)和(VSS+Vthp)時(shí),PMOS與NMOS都導(dǎo)通,而輸入小于(VSS+Vthp)時(shí),只有NMOS導(dǎo)通,輸入大于(VDD-Vthn)時(shí)只有PMOS導(dǎo)通。這樣做的好處是在大部分的輸入電壓下,PMOS與NMOS皆同時(shí)導(dǎo)通,如果任一邊的導(dǎo)通電阻上升,則另一邊的導(dǎo)通電阻就會下降,所以開關(guān)的電阻幾乎可以保持定值,減少信號失真。MOSFET在線性區(qū)的壓控電阻特性亦可在集成電路里用來取代傳統(tǒng)的多晶硅電阻。

從名字表面的角度來看MOSFET的命名,事實(shí)上會讓人得到錯誤的印象。因?yàn)镸OSFET里 “metal”的 個字母M在當(dāng)下大部分同類的元件里是不存在的。早期MOSFET的柵極(gate electrode)使用金屬作為其材料,但隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步,隨后MOSFET柵極使用多晶硅取代了金屬。在處理器中,多晶硅柵已經(jīng)不是主流技術(shù),從英特爾采用45納米線寬的P1266處理器開始,柵極開始重新使用金屬。MOSFET在概念上屬于“絕緣柵極場效晶體管”(Insulated-Gate Field Effect Transistor,IGFET),而IGFET的柵極絕緣層有可能是其他物質(zhì)而非MOSFET使用的氧化層。有些人在提到擁有多晶硅柵極的場效晶體管元件時(shí)比較喜歡用IGFET,但是這些IGFET多半指的是MOSFET。在集成電路中的MOSFET通常因?yàn)槭褂猛粋€基極(common bulk),所以不標(biāo)示出基極的極性。張家港低壓N管MOSFET型號

MOSFET依照其“通道”(工作載流子)的極性不同,可分為“N型”與“P型” 的兩種類型。張家港低壓N+PMOSFET

MOSFET:隨半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步,對于整合更多功能至單一芯片的需求也跟著大幅提升,此時(shí)用MOSFET設(shè)計(jì)模擬電路的優(yōu)點(diǎn)也隨之浮現(xiàn)。為了減少在印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)上使用的集成電路數(shù)量、減少封裝成本與縮小系統(tǒng)的體積,很多原本特立的類比芯片與數(shù)位芯片被整合至同一個芯片內(nèi)。MOSFET原本在數(shù)位集成電路上就有很大的競爭優(yōu)勢,在類比集成電路上也大量采用MOSFET之后,把這兩種不同功能的電路整合起來的困難度也明顯的下降。另外像是某些混合信號電路(Mixed-signal circuits),如類比/數(shù)位轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converter,ADC),也得以利用MOSFET技術(shù)設(shè)計(jì)出效能更好的產(chǎn)品。張家港低壓N+PMOSFET

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