如何閱讀MOSFET(金屬氧化物半導體場效電晶體)符號?

在電子電路圖中,MOSFET通常有不同的符號表示,而且不同的符號可能表示相同的元件,這可能會讓人感到困惑。 本教學將幫助你了解各種MOSFET符號之間的差異。 雖然這些資訊會很有幫助,但由於個人和公司的差異,仍然可能會偶爾出現混淆。 另外,在處理離散MOSFET或積體電路中的MOSFET時,也有不同的需求。 但是,我們將回顧IEEE標準符號,這應該在大多數情況下都有幫助。 在我們深入討論之前,了解NMOS和PMOS FET之間的差異以及通道耗盡模式和增強模式FET之間的差異非常重要。 這一點非常重要,以至於我們實際上創建了一個關於它的教程,並建議您查看它以便更好地理解。 如果你對這些術語不夠了解,那麼本教學可能會令人費解。 特別是,符號的某些部分代表了該特定類型FET的物理佈局。

首先,讓我們從NMOS和PMOS FET的增強模式的簡化符號表示開始。

FET通常有三個連接點 – 汲極、源極和閘極。 我們可以想像符號設計師創造了兩個直角來使人們想到分隔源極和汲極的通道,而閘極連接在該通道的中間。 請注意,PMOS的輸入端有一個圓圈,與數字邏輯中表示反轉的符號相似。 雖然PMOS不會反轉訊號,但它的操作在某種程度上與NMOS相反。

現在,讓我們來看看NMOS和PMOS FET的耗盡模式的簡化符號表示。

正如你所看到的,它與增強模式的符號完全相同,只是表示溝道的線更粗。 考慮到耗盡模式FET的通道中自然存在大量載流子,這種差異非常微妙,在手工書寫這些符號時很難顯示出來,因此請小心,如果可能的話,請仔細檢查你的材料清單。 這些簡化符號將在大多數情況下使用,但仍有許多時候需要更複雜的符號。

讓我們再次從NMOS和PMOS FET的增強模式開始。

這一次,輸入端沒有反轉氣泡 – 相反,它與通道和基板之間的箭頭方向有關。 與我們的簡化符號不同,我們不假設基板與源極相連。 記住這一點的最好方法是兩個事實:

1. 二極體符號從PN接面的P端指向N端。
2. MOSFET中的襯底和通道形成了一個PN結。

了解了這一點,箭頭就像二極體符號。 對於NMOS,它具有一個N通道,箭頭從P型基板指向N型通道。 對於PMOS,箭頭從N型基板指向P型通道。 最後,請注意表示溝道的線是虛線。 當我們深入討論NMOS和PMOS耗盡模式FET的符號時,這將變得合理。

請注意,這種風格中耗盡模式和增強模式FET之間唯一的區別是虛線現在變成了實線。 這對我們來說似乎很直觀,因為耗盡模式FET的通道中自然存在大量載流子,實線代表了這一點。 而對於增強模式FET,只有在閘極上加電壓時通道才會有載子,這由虛線表示。

最後,IEEE標準提供的最後一種符號假定基板和源極是相連的。

這保持了實線與虛線之間的區別,以區分耗盡模式和增強模式FET,但在箭頭方面有所改變。 與二極體符號不同,符號源腿上的箭頭指示了裝置的電流流動方向。 對於NMOS,電流從汲極流向源極,而對於PMOS,電流從源極流向汲極。