每天进步一点点:MOS应用电路设计
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一直以来,MOS管都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在,小编将为大家带来MOS管的相关介绍,详细内容请看下文。
MOS管是一种由金属氧化物半导体构成的三极管,它的工作原理是通过控制门电压来控制通过源极和漏极的电流。当门电压为正时,源极和漏极之间的电容会被放电,从而使源极和漏极之间的电压差变小,从而使源极和漏极之间的电流增大;当门电压为负时,源极和漏极之间的电容会被充电,从而使源极和漏极之间的电压差变大,从而使源极和漏极之间的电流减小。
MOS管是由源极、漏极、门极和金属氧化物层组成,其中金属氧化物层是MOS管的核心部分,它由一层金属和一层氧化物组成,金属层和氧化物层之间有一个很小的空隙,这个空隙可以控制电子的流动,从而控制MOS管的电流。
MOS管可以根据其结构特点分为两大类:一类是普通MOS管,它的结构由源极、漏极、门极和金属氧化物层组成;另一类是双极MOS管,它的结构由源极、漏极、门极和两层金属氧化物层组成。
在实际项目中,我们基本都用增强型,分为N沟道和P沟道两种。
我们常用的是NMOS,因为其导通电阻小,且容易制造。在MOS管原理图上可以看到,漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。顺便说一句,体二极管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的,需要具体看数据手册。
了解MOS管的开通/关断原理你就会发现,使用PMOS做上管、NMOS做下管比较方便。使用PMOS做下管、NMOS做上管的电路设计复杂,一般情况下意义不大,所以很少采用。
下面先了解MOS管的开通/关断原理,请看下图:
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,一般为5~10V(G电位比S电位高);而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,一般为-5~-10V(S电位比G电位高),下面以导通压差6V为例。
NMOS管
使用NMOS当下管,S极直接接地(为固定值),只需将G极电压固定值6V即可导通;若使用NMOS当上管,D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,MOS管截止时为低电平,导通时接近高电平VCC。当然NMOS也是可以当上管的,只是控制电路复杂,这种情况必须使用隔离电源控制,使用一个PMOS管就能解决的事情一般不会这么干,明显增加电路难度。
PMOS管
使用PMOS当上管,S极直接接电源VCC,S极电压固定,只需G极电压比S极低6V即可导通,使用方便;同理若使用PMOS当下管,D极接地,S极的电压不固定(0V或VCC),无法确定控制极G极的电压,使用较麻烦,需采用隔离电压设计。
经由小编的介绍,不知道你对MOS管是否充满了兴趣?如果你想对它有更多的了解,不妨尝试在我们的网站里进行搜索哦。