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MOS管的基本知識

MOS管可以分為增強型和耗盡型，增強型又分為P溝道和N溝道，耗盡型也分P溝道和N溝道，實際應(yīng)用中我們所說的NMOS和PMOS都是指，N溝道和P溝道增強型的MOS管。所以我們說的MOS管都是這兩種類型。對于這兩種MOS管，我們比較常用的是NMOS，原因如下：

1、導(dǎo)通電阻小，可以做到幾個毫歐的電阻，傳導(dǎo)損耗小。

2、輸入電阻非常高，能夠達到上億歐姆，幾乎不計電流。

3、開關(guān)速度快，開關(guān)損耗低，特別適合做開關(guān)電源。

4、較強的電流處理能力。

MOS管的三個腳之間都是存在寄生電容的，這個不是我們能夠改變的，由于制造工藝產(chǎn)生的，所以在電路設(shè)計的時候會有一些我們必須要考慮的因素。圖一中可以看到NMOS和PMOS兩種管的的區(qū)別。

MOS管的開關(guān)特性

1、P溝道MOS管開關(guān)電路

PMOS的特性，Vgs小于一定的值就會導(dǎo)通，適合用于源極接VCC時的情況（高端驅(qū)動）。需要注意的是，Vgs指的是柵極G與源極S的電壓，即柵極低于電源一定電壓就導(dǎo)通，而非相對于地的電壓。但是因為PMOS導(dǎo)通內(nèi)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。如圖二所示

2、N溝道MOS管開關(guān)電路

NMOS管的特性，Vgs大于一定的值就會導(dǎo)通，適合用于源極接地時的情況（低端驅(qū)動），只要柵極電壓大于參數(shù)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(qū)動時候，當漏極D與源極S導(dǎo)通時，漏極D與源極S電勢相等，那么柵極G必須高于源極S與漏極D電壓，漏極D與源極S才能繼續(xù)導(dǎo)通。如圖二所示

MOS管開關(guān)電路實列1（MOS管用于控制負載）

導(dǎo)通條件：Vgs＞Vth，R1,R2的作用是為了給G,S之間創(chuàng)造一個Vgs電壓，不需要去關(guān)心G,D之間的電壓關(guān)系（只要沒有達到擊穿電壓）。另外S極不一定需要接地，只需要滿足Vg與Vs之間的一個電勢差大于Vth，MOS管依然能夠起到一個開關(guān)左右。

需要注意的事項：

1、IO口的最大驅(qū)動峰值電流，不同芯片的IO口驅(qū)動能力不一樣。

2、了解MOS管的寄生電容，如果寄生電容值較大，導(dǎo)通需要的能量越大，如果IO口的輸出電流峰值較小，管子導(dǎo)通就比較慢。

MOS管開關(guān)電路實列2（MOS管控制電源輸出）

這里我們使用NPN和NMOS管進行開關(guān)設(shè)計如圖四,當Q2輸入低電平時候，三極管Q2不導(dǎo)通，MOS管Q1的Vgs=0，MOS管Q1不導(dǎo)通。當Q2輸入電平為高時候，三極管導(dǎo)通，MOS管Q1的Vgs大禹Vth，MOS管Q1導(dǎo)通。由于MOS管導(dǎo)通的

需要注意事項

1、注意MOS管 D,S之間的二極管的方向，不導(dǎo)通的時候，二極管方向應(yīng)該與電源輸出方向相反。

2、由于MOS管導(dǎo)通的時候存在內(nèi)阻，所以MOS管輸出電壓小于實際輸入電壓。

總結(jié)以上知識,在選MOS管做開關(guān)時，首先選MOS管的Vds電壓，和其Vth開啟電壓，再就是Id電流值是否滿足系統(tǒng)需要。雖然在這些都滿足的條件下，我們也不能忘記關(guān)于MOS管的所產(chǎn)生的寄生電容，當我們選擇的控制IO聯(lián)網(wǎng)模塊通信接口由于帶載能力較弱，而MOS管之間存在較大的寄生電容，這個時候我們的開關(guān)就不能即使響應(yīng)，然后再考慮封裝了、功耗了、價格了之類次要一些的因素了，以上是用N溝道MOS管做的例子，P溝道的其實也是基本上一樣用的。