mos管p溝道n溝道的區(qū)別
MOS管是一種主流的場(chǎng)效應(yīng)晶體管,分為p溝道MOS管和n溝道MOS管兩種類型。這兩種MOS管的區(qū)別主要在于導(dǎo)電性質(zhì)、靜態(tài)特性、輸入電容、噪聲功率和門極結(jié)色散等方面。
一、導(dǎo)電性質(zhì)
p溝道MOS管和n溝道MOS管的工作原理都是利用電場(chǎng)調(diào)制介質(zhì)中的電子濃度,因此二者都可以實(shí)現(xiàn)電流的調(diào)制。但是,n溝道MOS管中的導(dǎo)電子是電子,因此電流是由負(fù)電荷攜帶的,屬于電子流。而p溝道MOS管的導(dǎo)電子是空穴,屬于空穴流。空穴流和電子流是有區(qū)別的,空穴流的移動(dòng)速度和濃度都比電子流小,這就導(dǎo)致p溝道MOS管的導(dǎo)通電阻更大,其導(dǎo)通性能相對(duì)來說不及n溝道MOS管。
二、靜態(tài)特性
靜態(tài)特性指的是由固定電壓下,MOS管的輸出電流與輸入電壓的關(guān)系。與普通的晶體管相似,MOS管也有控制電壓和輸出電流的關(guān)系,這個(gè)關(guān)系叫做轉(zhuǎn)移特性。n溝道MOS管和p溝道MOS管的轉(zhuǎn)移特性曲線不同。n溝道MOS管的曲線具有較為線性的性質(zhì),即使輸入電壓變化較大,其輸出電流也相對(duì)穩(wěn)定。而p溝道MOS管的轉(zhuǎn)移特性曲線具有一個(gè)平臺(tái),其輸出電流受輸入電壓的影響較大,在實(shí)際應(yīng)用中,p溝道MOS管需要通過反饋電路才能實(shí)現(xiàn)精確的輸出電流。
三、輸入電容
輸入電容也稱為門電容,是指MOS管電容和門極封裝之間的電容。n溝道MOS管的輸入電容要比p溝道MOS管小。這個(gè)差距是由導(dǎo)電特性所帶來的差異造成的,因?yàn)殡娮恿鲹碛休^大的流動(dòng)速度,因此在反向熱噪聲等方面的表現(xiàn)更優(yōu)。在MOS管高速放大電路和開關(guān)電路中,輸入電容的大小對(duì)性能有著重要的影響,因此在大多數(shù)情況下,n溝道MOS管是首選的器件。
四、噪聲功率
MOS管中存在一種叫做熱噪聲的現(xiàn)象,這個(gè)現(xiàn)象是由于溫度和電阻的隨機(jī)變化導(dǎo)致的電荷測(cè)量的隨機(jī)不確定性。在實(shí)際應(yīng)用中,噪聲功率越小,意味著信號(hào)的信噪比越大,器件性能越優(yōu)秀。在這一方面,p溝道MOS管具有優(yōu)勢(shì),它們具有較低的噪聲功率,因?yàn)榭昭髁鲃?dòng)速度較小,熱噪聲的干擾更小。
五、門極結(jié)色散
門極結(jié)色散指的是MOS管在輸出電流穩(wěn)定的情況下,由于分布電容、堆積電容和面偏壓等因素影響而出現(xiàn)的輸出電流變化。在這一方面,n溝道MOS管更加優(yōu)秀,其制造工藝比p溝道MOS管復(fù)雜,但輸出電流穩(wěn)定性更強(qiáng)。
綜上所述,p溝道MOS管與n溝道MOS管的優(yōu)缺點(diǎn)各有所長。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求不同,可以選擇不同類型的MOS管。
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