基于NMOS管、PMOS管,如何制作一款开关控制电路?
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以下内容中,小编将基于NMOS管和PMOS管制作一款开关控制电路,希望本文能帮您增进对NMOS管和PMOS管以及开关控制电路的了解,和小编一起来看看吧。
一、NMOS管和PMOS管
NMOS管是N型金属-氧化物-半导体,而拥有这种结构的晶体管我们称之为NMOS晶体管。 MOS晶体管有P型MOS管和N型MOS管之分。由MOS管构成的集成电路称为MOS集成电路,由NMOS组成的电路就是NMOS集成电路,由PMOS管组成的电路就是PMOS集成电路,由NMOS和PMOS两种管子组成的互补MOS电路,即CMOS电路。
PMOS是指n型衬底、p沟道,靠空穴的流动运送电流的MOS管。全称 : positive channel Metal Oxide Semiconductor;别名 : positive MOS。
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、基于NMOS管和PMOS管制作开关控制电路
01 MOS管导通截止原理
NMOS管的主回路电流方向为D—>S,导通条件为VGS有一定的压差,如 5V(G电位比S电位高)。
PMOS管的主回路电流方向为S—>D,导通条件为VGS有一定的压差,如 -5V(S电位比G电位高)。
02 MOS管做上管和下管
1)NMOS当下管,即S极(源极)直接接地,只需控制G极(栅极)电压即可控制NMOS管的导通或截止,因为MOS管导通的条件取决于VGS的压差。
2)NMOS当上管,D极(漏极)接正电源,而S极的电压不固定,无法确定控制NMOS导通的G极电压,因为S极对地的电压有两种状态,NMOS关截止时为低电平,导通时接近高电平VCC。
3)PMOS当上管或下管原理一样。
4)通常使用PMOS做上管,NMOS做下管。
03 NMOS管应用
使用NMOS当下管,S极直接接地,只需将G极电压固定值为5V即可导通(该5V视MOS管型号而定)
04 PMOS管应用
使用PMOS当上管,S极直接接电源VCC(5V),只需将G极电压固定值为0V即可导通。
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