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    淺析N溝道MOS管和P溝道MOS管在電路中的詳細應用-KIA MOS管

    信息來源:本站 日期:2020-03-19 

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    淺析N溝道MOS管和P溝道MOS管在電路中的詳細應用

    MOS管集成電路特點:


    該文主要是N溝道MOS管和P溝道MOS管在電路中的詳細應用講制造工藝比較簡單、成品率較高、功耗低、組成的邏輯電路比較簡單,集成度高、抗干擾能力強,特別適合于大規模集成電路。


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    MOS管集成電路包括:


    N溝道MOS管組成的N溝道MOS管電路、P溝道MOS管組成的P溝道MOS管電路及由N溝道MOS管和P溝道MOS管兩種管子組成的互補MOS電路,即CMOS電路。


    P溝道MOS管門電路與N溝道MOS管電路的原理完全相同,只是電源極性相反而已。


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    數字電路中MOS集成電路所使用的MOS管均為增強型管子,負載常用MOS管作為有源負載,這樣不僅節省了硅片面積,而且簡化了工藝利于大規模集成。常用的符號如圖1所示。


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    N溝道MOS管

    金屬-氧化物-半導體(Metal-Oxide-SemIConductor)結構的晶體管簡稱MOS管,有P型MOS管和N型MOS管之分。MOS管構成的集成電路稱為MOS管集成電路,而P溝道MOS管和N溝道MOS管共同構成的互補型MOS管集成電路即為CMOS管集成電路。


    由p型襯底和兩個高濃度n擴散區構成的MOS管叫作n溝道MOS管,該管導通時在兩個高濃度n擴散區間形成n型導電溝道。n溝道增強型MOS管必須在柵極上施加正向偏壓,且只有柵源電壓大于閾值電壓時才有導電溝道產生的n溝道MOS管。n溝道耗盡型MOS管是指在不加柵壓(柵源電壓為零)時,就有導電溝道產生的n溝道MOS管。


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    N溝道MOS管集成電路是N溝道MOS電路,N溝道MOS集成電路的輸入阻抗很高,基本上不需要吸收電流,因此,CMOS管與N溝道MOS集成電路連接時不必考慮電流的負載問題。N溝道MOS管集成電路大多采用單組正電源供電,并且以5V為多。CMOS管集成電路只要選用與NMOS管集成電路相同的電源,就可與NMOS集成電路直接連接。不過,從N溝道MOS管到CMOS直接連接時,由于N溝道MOS管輸出的高電平低于CMOS管集成電路的輸入高電平,因而需要使用一個(電位)上拉電阻R,R的取值一般選用2~100KΩ。


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    N溝道增強型MOS管的結構

    在一塊摻雜濃度較低的P型硅襯底上,制作兩個高摻雜濃度的N+區,并用金屬鋁引出兩個電極,分別作漏極d和源極s。


    然后在半導體表面覆蓋一層很薄的二氧化硅(SiO2)絕緣層,在漏——源極間的絕緣層上再裝上一個鋁電極,作為柵極g。


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    在襯底上也引出一個電極B,這就構成了一個N溝道增強型MOS管。MOS管的源極和襯底通常是接在一起的(大多數管子在出廠前已連接好)。它的柵極與其它電極間是絕緣的。圖(a)、(b)分別是它的結構示意圖和代表符號。代表符號中的箭頭方向表示由P(襯底)指向N(溝道)。P溝道增強型MOS管的箭頭方向與上述相反,如圖(c)所示。


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