本實(shí)用新型涉及場(chǎng)效應(yīng)管的技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說(shuō)是指帶電流檢測(cè)功能的場(chǎng)效應(yīng)管。
背景技術(shù):
場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Field Effect Transistor縮寫(xiě)(FET))簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)效應(yīng)管。主要有兩種類(lèi)型(junction FET-JFET)和金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管 (metal-oxide semiconductor FET,簡(jiǎn)稱(chēng)MOS-FET)。由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電,也稱(chēng)為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。具有輸入電阻高、噪聲小、功耗低、動(dòng)態(tài)范圍大、易于集成、沒(méi)有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn)。
一般場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)中只有g(shù)ate、source和drain三個(gè)電極,如圖1所示,其中drain在背面引出,場(chǎng)效應(yīng)管在驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中,需要外置電阻才能做電流檢測(cè)。
因此,有必要設(shè)計(jì)一種帶電流檢測(cè)功能的場(chǎng)效應(yīng)管,實(shí)現(xiàn)小功耗、高精度的電流檢測(cè),同時(shí)不受溫度的影響,采樣精準(zhǔn)度高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供帶電流檢測(cè)功能的場(chǎng)效應(yīng)管及電流檢測(cè)電路和檢測(cè)方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:帶電流檢測(cè)功能的場(chǎng)效應(yīng)管,包括柵極、漏極、源極以及電流檢測(cè)輸出極,所述電流檢測(cè)輸出極上設(shè)有檢測(cè)電極,所述檢測(cè)電極與所述源極之間設(shè)有隔離板,當(dāng)電流從所述漏極流入,分別從源極以及檢測(cè)電極流出;所述檢測(cè)電極的電流與所述漏極的電流為等比例變化的關(guān)系;所述源極為金屬片,所述源極上設(shè)有供所述檢測(cè)電極引出的區(qū)域。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:本實(shí)用新型的帶電流檢測(cè)功能的場(chǎng)效應(yīng)管,通過(guò)引出一個(gè)檢測(cè)電極,將流入場(chǎng)效應(yīng)管的漏極的電流分成兩路,一路電流從檢測(cè)電極流出,另一路從源極流出,通過(guò)調(diào)節(jié)檢測(cè)電極與源極的面積比例,調(diào)整兩路電流之間的比值,檢測(cè)電流與漏極電流等比例同時(shí)變化,調(diào)整經(jīng)過(guò)檢測(cè)電極的電流較小,經(jīng)過(guò)加入放大器,對(duì)檢測(cè)的電壓信息進(jìn)行放大,實(shí)現(xiàn)小功耗、高精度的電流檢測(cè),同時(shí)不受溫度的影響,采樣精準(zhǔn)度高,更加穩(wěn)定。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
附圖說(shuō)明
圖1為現(xiàn)有的場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施例提供的帶電流檢測(cè)功能的場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更充分理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容,下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)一步介紹和說(shuō)明,但不局限于此。
如圖2所示的具體實(shí)施例,本實(shí)施例提供的帶電流檢測(cè)功能的場(chǎng)效應(yīng)管,可以運(yùn)用在電流檢測(cè)或者運(yùn)用在電流檢測(cè)轉(zhuǎn)換到電壓檢測(cè)的過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)小功耗、高精度的電流檢測(cè),同時(shí)不受溫度的影響,采樣精準(zhǔn)度高。
帶電流檢測(cè)功能的場(chǎng)效應(yīng)管,包括柵極、漏極、源極以及電流檢測(cè)輸出極,所述電流檢測(cè)輸出極上設(shè)有檢測(cè)電極,所述檢測(cè)電極與所述源極之間設(shè)有隔離板,當(dāng)電流從所述漏極流入,分別從源極以及檢測(cè)電極流出。
上述的場(chǎng)效應(yīng)管的柵極以及源極在正面引出,漏極在背面引出,檢測(cè)電極則依附在源極上,檢測(cè)電極和漏極電流的變化同步。
更進(jìn)一步的,所述檢測(cè)電極的電流與所述漏極的電流為等比例變化的關(guān)系。在用MOS管內(nèi)阻作為檢測(cè)電阻時(shí),由于結(jié)溫的變化,會(huì)引起MOS管的內(nèi)阻變化,導(dǎo)致檢測(cè)電流漂移不準(zhǔn)確,本實(shí)施例中,檢測(cè)電阻是外置的小功率電阻,阻值隨溫度變化極小,而檢測(cè)電極的電流與漏極電流同時(shí)變化,因此電流檢測(cè)更精確更穩(wěn)定。
在本實(shí)施例中,檢測(cè)電極直接從源極引出,具有相同的驅(qū)動(dòng)電壓,用于各自的芯片的面積比例關(guān)系,使得總輸入的電流依據(jù)各自的面積比例關(guān)系,分成兩路電流分別從源極以及檢測(cè)電極流出,通過(guò)調(diào)節(jié)面積比例關(guān)系,可以和沒(méi)有加入檢測(cè)電極的主場(chǎng)效應(yīng)管的電流等比例變化,對(duì)于溫度電壓變化影響很小,可以達(dá)到同步的目的。
更進(jìn)一步的,檢測(cè)電極與所述源極之間設(shè)有隔離板。該隔離板用于隔離檢測(cè)電極與源極,是源極和檢測(cè)電極在工作時(shí)不會(huì)互相干擾。
在本實(shí)施例中,源極為金屬片,上述的源極上設(shè)有供檢測(cè)電極引出的區(qū)域,通過(guò)增加檢測(cè)電極,提升采樣精度,同時(shí),可以調(diào)節(jié)檢測(cè)電極與源極的各自芯片之間的面積比例,從而減少整個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管在運(yùn)用過(guò)程的功耗。
當(dāng)然,于其他實(shí)施例,上述的源極還可以是其他形狀的金屬品。
上述的帶電流檢測(cè)功能的場(chǎng)效應(yīng)管使用時(shí),因?yàn)榱魅雸?chǎng)效應(yīng)管的電流 Id和檢測(cè)電極的檢測(cè)電流Is有一定的等比例關(guān)系,即:K=Id/Is,這里的K 值是由源極與檢測(cè)電極之間的面積比例決定的,當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管流過(guò)一定的電流Id時(shí),則檢測(cè)電極的檢測(cè)電流Is和流入場(chǎng)效應(yīng)管的電流Id成一定的比例關(guān)系,即Is=Id/K,檢測(cè)電流Is流過(guò)小功率電阻Rsence,將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),由于此電壓信號(hào)伏值較小,因此再通過(guò)同相放大器放大后的伏值為Uo=(1+R2/R3)*Is*Rsence,此電壓信號(hào)和流入場(chǎng)效應(yīng)管的電流Id成一定的比例關(guān)系,因此實(shí)現(xiàn)了小功率損耗、高精度的電流到電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換。
上述的帶電流檢測(cè)功能的場(chǎng)效應(yīng)管,通過(guò)引出一個(gè)檢測(cè)電極,將流入場(chǎng)效應(yīng)管的漏極的電流分成兩路,一路電流從檢測(cè)電極流出,另一路從源極流出,通過(guò)調(diào)節(jié)檢測(cè)電極與源極的面積比例,調(diào)整兩路電流之間的比值,檢測(cè)電流與漏極電流等比例同時(shí)變化,調(diào)整經(jīng)過(guò)檢測(cè)電極的電流較小,經(jīng)過(guò)加入放大器,對(duì)檢測(cè)的電壓信息進(jìn)行放大,實(shí)現(xiàn)小功耗、高精度的電流檢測(cè),同時(shí)不受溫度的影響,采樣精準(zhǔn)度高,更加穩(wěn)定。
上述僅以實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容,以便于讀者更容易理解,但不代表本實(shí)用新型的實(shí)施方式僅限于此,任何依本實(shí)用新型所做的技術(shù)延伸或再創(chuàng)造,均受本實(shí)用新型的保護(hù)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。