PMOS的工作原理是什么?如何用BJT驱动PMOS?
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一直以来,PMOS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PMOS的相关介绍,详细内容请看下文。
一、PMOS及其工作原理
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、BJT如何驱动PMOS
受限于MOS管的驱动阈值,在许多的应用场景中无法直接使用MCU或者SOC的GPIO电平驱动MOS的导通与关断,此时需要在MOS的G极处增加一个栅极驱动电路,实现GPIO电平可以驱动MOS。
下图演示了PMOS的自驱效应,当PMOS的G极连接S极时,VGS=0V,PMOS便会自开启,那么如果在PMOS的G极与GND之间增加一道SW开关,那么就可以实现G极电位在GND和Vin之间切换,那么就可以通过SW来控制PMOS的开启与关闭。
图:PMOS的自驱效应
将上图中的SW开关更换为三极管BJT,如下图 ,那么就是一个典型的BJT驱动高边PMOS的电路,其中C1,C2,Zener非必要。C1用做加速BJT打开,C2用做BJT快速关断,Zener用做VGS钳位,避免瞬时电压超过MOS的VGSmax耐压从而损坏MOS。
图:BJT驱动PMOS电路
R1和R2在一条路径上可以调节分压,也即调整G极电位,Q2关断时,VG=VS,VGS=VG-VS=0V,Q1导通时,VG=Vin×{R2/(R1+R2)},VS=Vin,那么VGS=Vin×{R2/(R1+R2)}-Vin。当R1很大,R2很小,VGS≈Vin,此时如果VGS接近或超过Q1的GS耐压值VGSS,会损坏PMOS,那么这时就可以调整R1,R2的比例,将导通时VGS值调整至-VGSS<VGS<VGSTHmin。
以上就是小编这次想要和大家分享的有关PMOS的内容,希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章,可以在网页顶部选择相应的频道哦。