浅析N沟道MOS管与P沟道MOS管在电路中的详细应用

MOS管集成电路特点：

该文主要是N沟道MOS管和P沟道MOS管在电路中的详细应用讲制造工艺比较简单、成品率较高、功耗低、组成的逻辑电路比较简单，集成度高、抗干扰能力强，特别适合于大规模集成电路。

MOS管集成电路包括:

N沟道MOS管组成的N沟道MOS管电路、P沟道MOS管组成的P沟道MOS管电路及由N沟道MOS管和P沟道MOS管两种管子组成的互补MOS电路，即CMOS电路。

P沟道MOS管门电路与N沟道MOS管电路的原理完全相同，只是电源极性相反而已。

数字电路中MOS集成电路所使用的MOS管均为增强型管子，负载常用MOS管作为有源负载，这样不仅节省了硅片面积，而且简化了工艺利于大规模集成。常用的符号如图1所示。

N沟道MOS管

金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-SemIConductor)结构的晶体管简称MOS管，有P型MOS管和N型MOS管之分。MOS管构成的集成电路称为MOS管集成电路，而P沟道MOS管和N沟道MOS管共同构成的互补型MOS管集成电路即为CMOS管集成电路。

由p型衬底和两个高浓度n扩散区构成的MOS管叫作n沟道MOS管，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管必须在栅极上施加正向偏压，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。

N沟道MOS管集成电路是N沟道MOS电路，N沟道MOS集成电路的输入阻抗很高，基本上不需要吸收电流，因此，CMOS管与N沟道MOS集成电路连接时不必考虑电流的负载问题。N沟道MOS管集成电路大多采用单组正电源供电，并且以5V为多。CMOS管集成电路只要选用与NMOS管集成电路相同的电源，就可与NMOS集成电路直接连接。不过，从N沟道MOS管到CMOS直接连接时，由于N沟道MOS管输出的高电平低于CMOS管集成电路的输入高电平，因而需要使用一个（电位）上拉电阻R，R的取值一般选用2～100KΩ。

N沟道增强型MOS管的结构

在一块掺杂浓度较低的P型硅衬底上，制作两个高掺杂浓度的N+区，并用金属铝引出两个电极，分别作漏极d和源极s。

然后在半导体表面覆盖一层很薄的二氧化硅(SiO2)绝缘层，在漏——源极间的绝缘层上再装上一个铝电极,作为栅极g。

在衬底上也引出一个电极B，这就构成了一个N沟道增强型MOS管。MOS管的源极和衬底通常是接在一起的(大多数管子在出厂前已连接好)。它的栅极与其它电极间是绝缘的。图(a)、(b)分别是它的结构示意图和代表符号。代表符号中的箭头方向表示由P(衬底)指向N(沟道)。P沟道增强型MOS管的箭头方向与上述相反，如图(c)所示。

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