用下面的NMOS开关电路做电池电压测量靠谱吗
想做一个超低功耗的供电测量系统，比如用锂电池供电的设备，方便显示实时电量。如果直接用电阻分压做，那电阻不就是一直在损耗电能，咨询了AI，推荐用NMOS做开关，我这做了，但是发现MOS上是有轻微的压降，又看了分压，发现这点压降其实跟电源电压比微不足道，那么大家说说这个电路靠谱吗？
关闭后显示也是有轻微的漏电，不过这点应该可以忽略。
压降的来源：
当NMOS导通时，它的 Drain（漏极）和 Source（源极）之间不是一个理想的短路，而是存在一个很小的电阻，称为 导通电阻（Rds(on)）。
您测量到的压降 V_ds = 583.3µV 和电流 I = 21µA，恰恰可以用欧姆定律来验证这个导通电阻：
Rds(on) = V_ds / I = 0.0005833V / 0.000021A ≈ 27.78 Ω
一个普通的信号NMOS（如2N7002, SSM3K123等）的导通电阻通常在 几欧姆到几十欧姆 之间。您仿真中MOSFET的这个27.78Ω的Rds(on)是一个非常合理且常见的值。
为什么可以忽略？
对分压比的影响极小：您的分压电路总电阻是 R1 + R2 = 100K + 100K = 200K。NMOS的导通电阻 Rds(on) ≈ 27.8Ω 是与这个200K电阻串联的。
实际的分压比变成了： V_adc = Vcc * (R2) / (R1 + R2 + Rds(on))
计算一下影响： 200000Ω vs 27.8Ω，27.8Ω只占整个回路电阻的 0.0139%。
带来的电压测量误差也是 0.0139%。
量化误差对比：单片机的ADC精度通常是有限的。例如，一个12位的ADC（4096个刻度）测量4.2V量程，其一个最小刻度（LSB） 的值大约是 4200mV / 4096 ≈ 1.025mV。
您由MOSFET压降引入的误差 0.583mV，还不到半个LSB（0.57个LSB）。这已经完全淹没在ADC的量化误差和本身的其他误差（如DNL、INL、噪声）中了，在软件算法（如多次采样平均）中很容易被消除。 功耗分析（这正是我们想要的）：
您测量到导通时的电流是 21µA。请注意，这个电流只有在您进行测量的极短时间内才存在（比如每秒导通10ms）。
它的平均电流消耗非常低： 21µA * (10ms / 1000ms) = 0.21µA。这相比于让两个100K电阻直接持续接在电池上消耗 4.2V / 200KΩ = 21µA 的恒定电流，功耗降低了100倍！
当MOSFET关闭时，电流几乎为0（只有极微小的漏电流，可能在nA级别），这才是最大的节能所在。 给您的建议
您的电路设计是正确的，可以放心地应用到实际项目中。
无需担心这个微小的压降。如果您使用的是非常精密的基准源和高精度ADC（比如16位以上），并且需要测量到极小的电压变化，才需要考虑这个误差。对于电池电压监测（通常精度要求在±10mV甚至±50mV都足够），它毫无影响。
实际应用中，为了确保ADC采样时电压稳定，可以在ADC输入引脚对地加一个0.1µF ~ 1µF的电容。这个电容可以在MOSFET导通后为采样保持电路提供电荷，同时还能滤除噪声。 这个电路有个缺点，就是当关闭MOS的时候，测量是VCC，所以要考虑到这一点。 NMOS建议与下方那个电阻交换 LcwSwust 发表于 2025-8-28 19:09
NMOS建议与下方那个电阻交换
马上试试效果 LcwSwust 发表于 2025-8-28 19:09
NMOS建议与下方那个电阻交换
毫无效果，没法用。 稳稳の幸福 发表于 2025-8-28 19:47
毫无效果，没法用。
肯定是你的打开方式不对 用 NMOS 开关电路测电池电压不太靠谱。NMOS 导通时存在导通电阻，会引入测量误差；且其导通需栅极电压高于源极，可能受电池电压变化影响导致导通不稳定，尤其低电压时易断开，影响测量连续性和准确性，建议用专用模拟开关芯片。
用 NMOS 开关电路测电池电压不太靠谱，存在明显缺陷。
NMOS 导通需满足栅极电压高于源极（电池正极），若直接用电池供电，难提供足够栅极驱动电压，易导致导通不充分或截止不严。此外，导通时的导通电阻会分压，直接影响电压测量精度，尤其低电压电池误差更明显。
要不要我帮你整理一份适合电池电压测量的开关电路方案对比表，包含 MOS 管选型要点？
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