mos管结电容等效模型_【MOS管知识】快速掌握MOS管交流小信 模型分析

MOS管交流小信 模型

MOS管低频小信 模型:小信 是指对偏置的影响非常小的信 。

由于在很多模拟电路中,MOS管被偏置在饱和区,所以主要推导出在饱和区的小信 模型。

在饱和区时MOS管的漏极电流是栅源电压的函数,即为一个压控电流源,电流值为gmVGS,且由于栅源之间的低频阻抗很高,因此可得到一个理想的MOS管的小信 模型,如图所示。

其中(a)为理想的交流小信 模型。

实际的模拟集成电路中MOS管存在着二阶效应,而由于沟道调制效应等效于漏源之间的电阻ro;而衬底偏置效应则体现为背栅效应,即可用漏源之间的等效压控电流源gmbVbs表示,因此MOS管在饱和时的小信 等效模型如图(b)所示。

上图所示的等效电路是最基本的,根据MOS管在电路中不同的接法可以进一步简化。

MOS管高频小信 等效电路

在高频应用时,MOS管的分布电容就不能忽略。即在考虑高频交流小信 工作时必须考虑MOS管的分布电容对电路性的影响,所以MOS管的高频小信 等效电路可以在其低频小信 等效电路的基础上加入MOS管的级间电容实现,如图所示。

不同工作状态(截止、饱和、线性)时MOS管的分布电容值不同,因此若进行详细的计算比较困难,但可以通过软件模拟进行分析。

另外,在高频电路中必须注意其工作频率受MOS管的最高工作频率的限制(即电路的工作频率如高于MOS管的最高工作频率时,电路不能正常工作)。

有源电阻

MOS管的适当连接使其工作在一定状态( 饱和区或是线性区) ,利用其直流电阻与交流电阻可以作为电路中的电阻元件使用。

MOS二极管作电阻

MOS二极管是指把MOS晶体管的栅极与漏极相互短接构成二端器件,如图所示。

由上图可知,MOS二极管的栅极与漏极具有同的电位,MOS管总是工作在饱和区,根据饱和萨氏方程可知其转移特性曲线(漏极电流一栅源电压间的关系曲线)如下图所示。

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