MOS管尖峰产生的原因是什么？如何解决MOS管尖峰

在下述的内容中，小编将会对MOS管的相关消息予以报道，如果MOS管是您想要了解的焦点之一，不妨和小编共同阅读这篇文章哦。

一、MOS管

金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)。 其属于半导体主动元件中的分立器件，能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。 三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。 MOS管是一个由改变电压来控制电流的器件，是电压器件。

MOS管的三个极分别是：G(栅极)，D(漏极)，S(源极)，当栅极和源极之间电压大于某一特定值，漏极和源极才能导通。

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。

PMOS的工作原理与NMOS相类似。因为PMOS是N型硅衬底，其中的多数载流子是电子，少数载流子是空穴，源漏区的掺杂类型是P型，所以，PMOS的工作条件是在栅上相对于源极施加负电压，亦即在PMOS的栅上施加的是负电荷电子，而在衬底感应的是可运动的正电荷空穴和带固定正电荷的耗尽层，不考虑二氧化硅中存在的电荷的影响，衬底中感应的正电荷数量就等于PMOS栅上的负电荷的数量。当达到强反型时，在相对于源端为负的漏源电压的作用下，源端的正电荷空穴经过导通的P型沟道到达漏端，形成从源到漏的源漏电流。同样地，VGS越负(绝对值越大)，沟道的导通电阻越小，电流的数值越大。

二、MOS管尖峰

（一）MOS管尖峰产生的原因

1、电感效应

在MOS管的工作电路中，由于导线、元件等存在一定的电感，当MOS管开关时，电流的变化会在电路中产生电感压降（L*di/dt）。这个电感压降会叠加在MOS管的漏极电压上，形成电压尖峰。特别是在MOS管快速开关的情况下，电流变化率（di/dt）较大，产生的电感压降也较大，从而导致电压尖峰更加明显。

2、寄生电容效应

MOS管的源极和漏极之间存在寄生电容，这个电容在MOS管开关过程中会充放电。当MOS管从关闭状态切换到开启状态时，漏极电位迅速下降，导致寄生电容迅速放电，从而在漏极-源极（C_DS）之间产生尖峰电压。同样地，当MOS管从开启状态切换到关闭状态时，也会由于寄生电容的充放电过程而产生电压尖峰。

3、栅源寄生电容效应

MOS管内部存在栅源寄生电容，当MOS管关断时，栅源寄生电容上的电荷释放，也会产生电压尖峰。这种电压尖峰通常较小，但在某些特定情况下也可能对电路产生不良影响。

（二）MOS管尖峰的影响与解决方案

MOS管尖峰对电路的影响主要表现在以下几个方面：一是可能导致电路中的其他元件损坏；二是可能使电路的稳定性下降；三是可能使电路的功耗增加。为了减小MOS管尖峰对电路的影响，可以采取以下解决方案：

1、优化电路设计

通过优化电路设计来减小电感效应和寄生电容效应的影响。例如，采用低电感元件和导线、减小寄生电容的大小等。

2、增加并联电阻和电容

在MOS管的源极和漏极之间增加并联电阻和电容可以减小电压尖峰的幅值。这是因为并联电阻和电容可以吸收和释放一部分电荷能量，从而减小电感压降和寄生电容充放电过程对电路的影响。

3、选用高性能MOS管

选用具有高性能的MOS管可以减小其尖峰特性。例如，选用具有低阈值电压、高开关速度等特性的MOS管可以减小电压尖峰的幅值和频率。

4、采用缓冲电路

在MOS管的两端加入缓冲电路可以减小电压尖峰的影响。缓冲电路可以吸收和释放一部分电荷能量，从而减小电感压降和寄生电容充放电过程对电路的影响。

最后，小编诚心感谢大家的阅读。你们的每一次阅读，对小编来说都是莫大的鼓励和鼓舞。希望大家对MOS管已经具备了初步的认识，最后的最后，祝大家有个精彩的一天。