MOS管全称金属氧化物半导体场效应管,是一种半导体器件。它包括一个金属栅和一个半导体材料之间加入的氧化层。典型结构为,氧化层与半导体材料形成 pn 结,栅极与氧化层之间的空间形成一个电容。当输入的信号施加在栅极时,空间中的电容被改变,电容的变化导致了通道阻抗的改变,从而完成信号放大或施加控制。
MOS管的工作状态可分为三种:开态、关态和线性态。其中线性态是指在一定的条件下,MOS管的输出电流与输入电压成正比关系,即满足欧姆定律。此时的区间被称之为MOS管的线性区。在线性区内,输入信号能得到较好的放大,因此被广泛应用于各种放大电路。
MOS管的线性区具有以下两个特性:
(1)输入电压与输出电流成比例关系,即通道电阻与电压无关;
(2)增益不受输入电压变化的影响,即增益与电压无关。
以上这两个特性使得MOS管在放大电路中使用更加方便,在一些应用场合可以取代BJT(双极型晶体管)来实现信号放大。
在实际应用中,MOS管的线性区可以应用于信号放大、切换、交流耦合等领域。例如,在放大电路中,MOS管的线性区可以被应用于音频功放、微弱信号放大等。在交流耦合电路中,MOS管的线性区可以被应用于正弦波发生器等。此外,MOS管的线性区还被广泛应用于光电探测器、电解等实验室测量装置中。