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何時(shí)讓MOS管工作在可變電阻區(qū),何時(shí)讓MOS管工作在飽和區(qū)
  • 發(fā)布時(shí)間:2025-01-04 17:40:35
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何時(shí)讓MOS管工作在可變電阻區(qū),何時(shí)讓MOS管工作在飽和區(qū)
MOS管它主要分為增強(qiáng)型MOS管和耗盡型MOS管兩大類。這里面,增強(qiáng)型的MOS管它又分為P溝道MOS和N溝道MOS兩種。同樣的道理,耗盡型的MOS管它也分為P溝道MOS和N溝道MOS兩種。但是在現(xiàn)實(shí)實(shí)際應(yīng)用中,我們大家通常提到的NMOS管和PMOS管都是指N溝道增強(qiáng)型的MOS管和P溝道增強(qiáng)型的MOS管。因而,今天在這里主要討論的MOS管主要就是這兩種。然而在這兩種類型的MOS管當(dāng)中,使用率最高的是NMOS管。
大概有以下幾個(gè)原因:
(1)NOS的導(dǎo)通內(nèi)阻極小,幾個(gè)毫歐級(jí)別,因而導(dǎo)通損耗非常低,發(fā)熱量很小。
(2)輸入內(nèi)阻非常高,能達(dá)到上億歐姆級(jí)別,因此幾乎不會(huì)有漏電流。
(3)它的開關(guān)速度極快,損耗也很低,因此開關(guān)電源應(yīng)用中很常見。
(4)導(dǎo)通后載電流電流能力很強(qiáng)。
(5)和PMOS相比較,價(jià)格更加實(shí)惠。
因?yàn)橹圃旃に嚨南拗圃颍琈OS管它的三個(gè)腳之間都有存在寄生電容,這是我們改變不了的事實(shí)。因而,我們?cè)陔娐吩O(shè)計(jì)的時(shí)候,就必須考慮這些影響。下圖就展示了NMOS管和PMOS管的差異性。
MOS管 可變電阻區(qū) 飽和區(qū)
MOS的特性:
PMOS管的開關(guān)電路
如下圖右面,PMOS管它的特性是,規(guī)格書必寫,Vgs(th)這個(gè)值,也就是當(dāng)PMOS的柵極與源極之間的電壓(Vgs)小于它的設(shè)計(jì)值時(shí),就會(huì)導(dǎo)通。由于特性使得PMOS管它一般適合用于源極接電源正極(VCC)的情況,比如我們?cè)诟哌咈?qū)動(dòng)電路中使用,只需要將MOS拉低就可以打開。而你用NMOS的話,還要再加一個(gè)高壓才能打開NMOS。這里大家需要注意的是,Vgs電壓是指柵極與源極之間的壓差,意思就是達(dá)到設(shè)計(jì)值,PMOS管就會(huì)導(dǎo)通。但是,因?yàn)镻MOS管的導(dǎo)通內(nèi)阻和NMOS相比非常大,大電流的話,發(fā)熱很恐怖,因而它主要應(yīng)用在低功率的電路中。當(dāng)要大功率的電路時(shí),我們通常會(huì)選用N溝道MOS。
NMOS管的開關(guān)電路
如下圖左面是NMOS,NMOS管,它的特性是當(dāng)柵極G與源極S之間的電壓(Vgs)大于Vgs(th)時(shí),它就會(huì)導(dǎo)通。Vgs(th)這個(gè)值規(guī)格書里面必寫。NMOS一般適合源極接GND的情況,比如在低邊驅(qū)動(dòng)電路中的使用。只要NMOS管的柵極電壓高于規(guī)格書中給的Vgs(th)這個(gè)值時(shí),NMOS管它便會(huì)導(dǎo)通。當(dāng)漏極D接電源、源極S接地的時(shí)候,我們大家要注意Vgs它是指NMOS管的柵極G與源極S之間的壓差。因而,當(dāng)NMOS作為高邊驅(qū)動(dòng)時(shí),柵極電壓需要比漏極更高的電壓才能驅(qū)動(dòng)打開NMOS。
MOS管 可變電阻區(qū) 飽和區(qū)
MOS管的電路應(yīng)用
如下圖,MOS管 導(dǎo)通要求是:柵源之間的電壓Vgs必須要大于門級(jí)電壓Vgs(th)。最好是2倍Vgs(th),電阻R1和R2在這里的作用是幫助在MOS管柵極G和源極S之間利用 分壓形成一個(gè)的Vgs電壓,。另外,源極并不一定要接地,我們只要保證MOS管柵極G和源極S之間的壓差大于導(dǎo)通電壓,MOS管它就可以發(fā)揮它的開關(guān)作用。
MOS管 可變電阻區(qū) 飽和區(qū)
這里我們要重點(diǎn)注意:
查看芯片IO口能夠輸出的最大驅(qū)動(dòng)電流,我們知道不同芯片的IO口驅(qū)動(dòng)能力它是不太一樣的。
查看規(guī)格書了解MOS管的寄生電容。假如寄生電容的值很大的話,它會(huì)導(dǎo)致MOS導(dǎo)通所需的能量變多,如果芯片IO口的輸出電流又比較小,那么管子的導(dǎo)通速度就會(huì)慢很多,導(dǎo)致MOS進(jìn)入線性區(qū),燒壞MOS。
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