MOSFET放大器柵極偏置電壓解析-KIA MOS管

MOSFET放大器柵極偏置電壓

MOSFETS通過稱為“通道”的導(dǎo)電區(qū)域或路徑導(dǎo)通。通過施加合適的柵極電位，我們可以使該導(dǎo)電溝道更寬或更小。通過施加該柵極電壓在柵極端子周圍感應(yīng)的電場(chǎng)影響通道的電特性，因此稱為場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

換句話說，我們通過創(chuàng)建或“增強(qiáng)”其源極和漏極區(qū)域之間的導(dǎo)電溝道，可以控制mos管如何工作，從而產(chǎn)生一種通常稱為n溝道增強(qiáng)型MOSFET的mos管，這意味著除非我們?cè)跂艠O上正向偏置它們（對(duì)于p溝道是負(fù)的，沒有溝道電流會(huì)流動(dòng)。

不同類型的mos管的特性存在很大的變化，因此mos管的偏置必須單獨(dú)進(jìn)行。與雙極晶體管共發(fā)射極配置一樣，共源MOSFET mosfet放大器需要偏置在合適的靜態(tài)值。但首先讓我們想起mos管的基本特性和配置。

請(qǐng)注意，雙極結(jié)型晶體管和FET之間的根本區(qū)別在于BJT的端子標(biāo)記為集電極，發(fā)射極和基極，而MOSFET的端子分別標(biāo)記為漏極，源極和柵極。

MOSFET與BJT的區(qū)別在于柵極和溝道之間沒有直接連接，這與BJT的基極 - 發(fā)射極結(jié)不同，因?yàn)榻饘贃艠O電極與導(dǎo)電溝道電絕緣，因此它具有絕緣柵極的二級(jí)名稱場(chǎng)效應(yīng)晶體管，或IGFET。

我們可以看到，對(duì)于n溝道MOSFET（NMOS），襯底半導(dǎo)體材料是 p型，而源極和漏極是 n型。電源電壓為正。柵極端子偏置正偏壓吸引柵極區(qū)域下方的p型半導(dǎo)體襯底內(nèi)的電子朝向它。

p型襯底內(nèi)過量的自由電子導(dǎo)致導(dǎo)電通道出現(xiàn)或增長(zhǎng)為p型區(qū)域的電特性反轉(zhuǎn)，有效地將p型襯底轉(zhuǎn)換為n型材料，允許溝道電流流動(dòng)。

p溝道MOSFET（PMOS）也是如此其中負(fù)柵極電位導(dǎo)致在柵極區(qū)域下方形成空穴，因?yàn)樗鼈儽晃浇饘贃艠O電極外側(cè)的電子上。結(jié)果是n型襯底形成了一個(gè)p型導(dǎo)電溝道。

因此，對(duì)于我們的n型MOS晶體管，我們放在柵極上的正電位越大，電子的積累就越大在柵極區(qū)域周圍，導(dǎo)電溝道變寬。這增強(qiáng)了通過通道的電子流，允許更多的通道電流從漏極流向源極，從而得到增強(qiáng)型MOSFET的名稱。

基本MOSFET放大器

這個(gè)簡(jiǎn)單的增強(qiáng)模式共源mosfet放大器配置在漏極使用單電源，并使用電阻分壓器產(chǎn)生所需的柵極電壓VG 。我們記得對(duì)于MOSFET，沒有電流流入柵極端子，因此我們可以對(duì)MOSFET放大器的直流工作條件做出如下基本假設(shè)。

要將mosfet放大器柵極電壓設(shè)置為此值，我們選擇電阻值，分壓器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的 R1 和 R2 為正確的值。正如我們從上面所知，“無電流”流入mosfet器件的柵極端子，因此分壓公式如下：

MOSFET放大器柵極偏置電壓

MOSFET放大器柵極偏置電壓:注意，此分壓器公式僅確定兩個(gè)偏置電阻的比率， R1 和 R2 而不是他們的實(shí)際值。此外，還希望使這兩個(gè)電阻的值盡可能大，以減小它們的 I 2 * R 功率損耗，并增加mosfet放大器的輸入電阻。

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