一文解析MOS管的作用是什么-细说MOS管特性、性能参数、作用等-KIA MOS管

mos管是金属(metal)、氧化物(oxide)、半导体(semiconductor)场效应晶体管，或者称是金属—绝缘体(insulator)、半导体。MOS管的source和drain是可以对调的，他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下，这个两个区是一样的，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。

场效应管（FET），把输入电压的变化转化为输出电流的变化。FET的增益等于它的跨导， 定义为输出电流的变化和输入电压变化之比。市面上常有的一般为N沟道和P沟道，详情参考右侧图片（P沟道耗尽型MOS管）。而P沟道常见的为低压mos管。

场效应管通过投影一个电场在一个绝缘层上来影响流过晶体管的电流。事实上没有电流流过这个绝缘体，所以FET管的GATE电流非常小。最普通的FET用一薄层二氧化硅来作为GATE极下的绝缘体。这种晶体管称为金属氧化物半导体(MOS)晶体管，或,金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）。因为MOS管更小更省电，所以他们已经在很多应用场合取代了双极型晶体管。

（一）MOS管的性能参数有哪些

MOS管的作用，优质的MOS管能够承受的电流峰值更高。一般情况下我们要判断主板上MOS管的质量高低，可以看它能承受的最大电流值。影响MOS管质量高低的参数非常多，像极端电流、极端电压等。但在MOS管上无法标注这么多参数，所以在MOS管表面一般只标注了产品的型号，我们可以根据该型号上网查找具体的性能参数。

还要说明的是，温度也是MOS管一个非常重要的性能参数。主要包括环境温度、管壳温度、贮成温度等。由于CPU频率的提高，MOS管需要承受的电流也随着增强，提供近百A的电流已经很常见了。如此巨大的电流通过时产生的热量当然使MOS管“发烧”了。为了MOS管的安全，高品质主板也开始为MOS管加装散热片了。

（二）MOS管的主要参数

(1) 开启电压VT ：在VDS为一固定数值时，能产生ID所需要的最小 |VGS | 值。(增强)

(2) 夹断电压VP ：在VDS为一固定数值时，使 ID对应一微小电流时的 |VGS | 值。(耗尽)

(3) 饱和漏极电流IDSS ：在VGS = 0时，管子发生预夹断时的漏极电流。(耗尽)

(4) 极间电容 ：漏源电容CDS约为 0.1～1pF，栅源电容CGS和栅漏极电容CGD约为1～3pF。

(5) 低频跨导 gm ：表示VGS对iD的控制作用。在转移特性曲线上，gm 是曲线在某点上的斜率，也可由iD的表达式求导得出，单位为 S 或 mS。

(6) 最大漏极电流 IDM

(7) 最大漏极耗散功率 PDM

(8) 漏源击穿电压 V(BR)DS 栅源击穿电压 V(BR)GS

（三）MOS管的作用详解

目前主板或显卡上所采用的MOS管并不是太多，一般有10个左右，主要原因是大部分MOS管被整合到IC芯片中去了 。由于MOS管主要是为配件提供稳定的电压，所以它一般使用在CPU、AGP插槽和内存插槽附近。其中在CPU与AGP插槽附近各安排一组MOS管，而内存插槽则共用了一组MOS管，MOS管一般是以两个组成一组的形式出现主板上的。

（四）MOS管的作用-开关

（1）信号切换

信号切换用NMOS管：Ug比Us大3V-5V即可，实际上只要导通即可，不必饱和导通；常见：2N7002、2N7002E、2N7002K、2N7002D、2N7301N。

（2）电压通断

电压通断用NMOS管：Ug比Us应大10V以上，而且开通时必须工作在饱和导通状态。常见有：AOL1448、AOL1448A、AON7406、AON7702、RJK03B9DP。

PMOS管则和NMOS管条件刚好相反。

（3）MOS管开关时在电路中的连接方法

NMOS管：D极接输入，S极输出；

PMOS管：S极接输入，D极输出；

输入至输出的方向和寄生二极管的方向相反。

（五）MOS管的作用-隔离

MOS管的隔离作用就是实现电路的单向导通，它就相当于一个二极管。使用二极管导通时会有压降，会损失一些电压。而使用MOS管做隔离，让MOS管饱和导通，通过电流时MOS管几乎不产生压降。有外部适配器接入时，适配器供电；没有外部适配器接入时，电池供电。

（六）

在电路设计上的灵活性大。栅偏压可正可负可零，三极管只能在正向偏置下工作，电子管只能在负偏压下工作。另外输入阻抗高，可以减轻信号源负载，易于跟前级匹配。

MOS管的特性

上述MOS管的工作原理中可以看出，MOS管的栅极G和源极S之间是绝缘的，由于SiO2绝缘层的存在，在栅极G和源极S之间等效是一个电容存在，电压VGS产生电场从而导致源极-漏极电流的产生。此时的栅极电压VGS决定了漏极电流的大小，控制栅极电压VGS的大小就可以控制漏极电流ID的大小。这就可以得出如下结论：

1） mos管是一个由改变电压来控制电流的器件，所以是电压器件。

2） mos管道输入特性为容性特性，所以输入阻抗极高。