MOS管開關電路筆記


1.MOS管開關電路是利用MOS管柵極(g)控制MOS管源極(s)和漏極(d)通斷的原理構造的電路。MOS管分為N溝道與P溝道,所以開關電路也主要分為兩種。P溝道或N溝道共四種類型,但實際應用的只有增強型的N溝道MOS管和增強型的P溝道MOS管。實際應用中,NMOS居多。其主要特點是結構簡單、制造方便、集成度高、功耗低,但速度較慢。三極管是流控流器件,也就是由基極電流控制集電極與發射極之間的電流;而MOS管是壓控流器件,也就是由柵極上所加的電壓控制漏極與源極之間電流。


2.PMOS的特性,Vgs小於一定的值就會導通,適合用於源極接VCC時的情況(高端驅動)。需要注意的是,Vgs指的是柵極G與源極S的電壓,即柵極低於電源一定電壓就導通,而非相對於地的電壓。但是因為PMOS導通內阻比較大,所以只適用低功率的情況。大功率仍然使用N溝道MOS管。


3.NMOS的特性,Vgs大於一定的值就會導通,適合用於源極接地時的情況(低端驅動),只要柵極電壓大於參數手冊中給定的Vgs就可以了,漏極D接電源,源極S接地。需要注意的是Vgs指的是柵極G與源極S的壓差,所以當NMOS作為高端驅動時候,當漏極D與源極S導通時,漏極D與源極S電勢相等,那么柵極G必須高於源極S與漏極D電壓,漏極D與源極S才能繼續導通。


4.mos管開關電路中要用到MOS場效應管來代替開關,場效應管有三個極:源極S、漏極D和柵極(或叫控制極)G. 工作原理是:在給源極和漏極之間加上正確極性和大小的電壓(因為管型而異)后,再給G極和源極之間加上控制電壓,就會有相應大小的電流從源極流向漏極,如果信號電壓夠大,這個電路就能瞬間飽和而成為一個開關了。

 

5.Nmos開關電路:在數字電路中使用三極管就可以做開關,但是一般是用於控制小信號。對於大電流,三極管發熱會比較嚴重。mos管因為導通電子非常小,所以特別適合控制大電流的電路。三極管有pnp和npn,mos管也有Nmos和Pmos,就像三極管有人偏愛Pnp類型的一樣,mos管中也有人喜歡用Nmos,原因是 導通電阻小,價格便宜。nmos的導通非常簡單:Vgs大於一個常數,mos管就導通了。先設計一個最基本的開關電路。對於單片機的系統來說,電壓一般是5v和3.3v,那根據圖表來說,5V的時候,導通電流可以達到15A,足夠使用。

 

使Vgs=0v,mos管關閉

 

 



Vgs=5v,燈泡點亮,電路導通

 

 


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