1. MOS管工作原理--MOS管简介
MOS管，即在集成电路中绝缘性场效应管。MOS英文全称为Metal-Oxide-Semiconductor即金属-氧化物-半导体，确切的说，这个名字描述了集成电路中MOS管的结构，即：在一定结构的半导体器件上，加上二氧化硅和金属，形成栅。MOS管的source和drain是可以对调的，都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下，两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件的性能,这样的器件被认为是对称的。
2. MOS管工作原理--Mos管的结构特点
MOS管的内部结构如下图所示;其导通时只有一种性的载流子(多子)参与导电，是单型晶体管。导电机理与小功率MOS管相同，但结构上有较大区别，小功率MOS管是横向导电器件，功率MOSFET大都采用垂直导电结构，又称为VMOSFET，大大提高了MOSFET器件的耐压和耐电流能力。
其主要特点是在金属栅与沟道之间有一层二氧化硅绝缘层，因此具有很高的输入电阻，该管导通时在两个高浓度n扩散区间形成n型导电沟道。n沟道增强型MOS管必须在栅上施加正向偏压，且只有栅源电压大于阈值电压时才有导电沟道产生的n沟道MOS管。n沟道耗尽型MOS管是指在不加栅压(栅源电压为零)时，就有导电沟道产生的n沟道MOS管。
3. MOS管工作原理--MOS管的特性
3.1MOS管的输入、输出特性
对于共源接法的电路，源和衬底之间被二氧化硅绝缘层隔离，所以栅电流为0。
MOS管的特性
3.2MOS管的导通特性
MOS管作为开关元件，同样是工作在截止或导通两种状态。由于MOS管是电压控制元件，所以主要由栅源电压uGS决定其工作状态。下面以NMOS管为例介绍其特性。
NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源接地时的情况(低端驱动)，只要栅电压达到4V或10V就可以了。
PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源接VCC时的情况(高端驱动)。但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。
4. MOS管工作原理
MOS管的工作原理(以N沟道增强型MOS场效应管)它是利用VGS来控制“感应电荷”的多少，以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况，然后达到控制漏电流的目的。在制造管子时，通过工艺使绝缘层中出现大量正离子，故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷，这些负电荷把高渗杂质的N区接通，形成了导电沟道，即使在VGS=0时也有较大的漏电流ID。当栅电压改变时，沟道内被感应的电荷量也改变，导电沟道的宽窄也随之而变，因而漏电流ID随着栅电压的变化而变化。
知识延伸
MOS管的分类
按沟道材料型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种;按导电方式：MOS管又分耗尽型与增强型，所以MOS场效应晶体管分为N沟耗尽型和增强型;P沟耗尽型和增强型四大类：N沟道消耗型、N沟道增强型、P沟道消耗型、 P沟道增强型。
MOS管应用
MOS管显著的特性是开关特性好，所以被广泛应用在需要电子开关的电路中，常见的如开关电源和马达驱动，也有照明调光。而且由MOS管构成的CMOS传感器为相机提供了越来越高的画质，成就了多的“摄影家”。
MOS管工作原理—参考资料
1、MOS管的开关损耗-反激式分析
描述：利用反激式分析MOS管的开关损耗
2、MOSFET的工作原理
描述：功率MOSFET的结构和工作原理
3、MOS、三管用作开关时的区别联系
MOS管驱动
跟双性晶体管相比，一般认为使MOS管导通不需要电流，只要GS电压一定的值，就可以了。这个很容易做到，但是，我们还需要速度。
在MOS管的结构中可以看到，在GS，GD之间存在寄生电容，而MOS管的驱动，实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流，因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路，所以瞬间电流会比较大。选择/设计MOS管驱动时要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。
意的是，普遍用于高端驱动的NMOS，导通时需要是栅电压大于源电压。而高端驱动的MOS管导通时源电压与漏电压（VCC）相同，所以这时栅电压要比VCC大4V或10V。如果在同一个系统里，要得到比VCC大的电压，就要专门的升压电路了。很多马达驱动器都集成了电荷泵，要注意的是应该选择合适的外接电容，以得到足够的短路电流去驱动MOS管。
上边说的4V或10V是常用的MOS管的导通电压，设计时当然需要有一定的余量。而且电压越高，导通速度越快，导通电阻也越小。现在也有导通电压小的MOS管用在不同的领域里，但在12V汽车电子系统里，一般4V导通就够用了。
MOS管种类和结构
MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管型号和增强型的P沟道MOS管型号，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小，且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。下面的介绍中，也多以NMOS为主。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。在MOS管原理图上可以看到，漏和源之间有一个寄生二管。这个叫体二管，在驱动感性负载，这个二管很重要。顺便说一句，体二管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。
-/gbadchh/-
http://jsd666.cn.b2b168.com
