本帖最后由 王小琪 于 2023-1-15 23:49 编辑
今天介绍下MOS管的基础知识,是真的非常基础,不是谦虚。MOS管指的是金属-氧化物半导体场效应晶体管,分为Nmos和Pmos,如下图,第一张图是Nmos,第二张图是Pmos。区别在于那个箭头,一个朝里,一个朝外,NMOS箭头朝里,PMOS箭头朝外。
MOS管有三个引脚,分别叫做栅极G,漏极D,源极S。MOS管通过改变电压来控制电流的元件,所以可以用它来放大信号,或者当做开关。
以一个控制小灯泡亮灭的电路为例来给大家讲解,如下图,图中把NMOS当做开关来用。 本文仅做功能介绍,所以譬如限流电阻之类的都没加,仅供初步理解MOS管功能,文中所举例的电路图不可直接使用,切记!!!
一、PMOS做开关 12V电源经过一个小灯泡加到NMOS的漏极D,源极S直接接地,栅极G悬空,什么都不接。
对应电路原理图,焊出实物电路: 这个NMOS管源极接地,要使得它导通,那么需要在栅极给电压,满足栅极的电压高于源极的电压,而且栅源之间的电压要大于这个MOS管的开启电压。 这个NMOS我用AO3400,通过查芯片手册就可以知道它的开启电压:最小0.65V,典型1.05V,最大1.45V。这里并不是说Vgs只能承受最大1.45V的电压,而是说小于1.45V可能不会导通,但大于1.45V则一定会导通。
看到上图数据手册红框的这一栏,VGS是正负12V,这就说明了我们从栅极给的电压在这个范围内就可以,一般来说,MOS管的栅极电压给到3V这样基本就可以完全导通了。MOS管的输入阻抗很高,一般认为使MOS管导通不需要电流,所以啊,对于这个电路,我们甚至可以一只手摸12V电源的正极,另一只手摸MOS管的栅极G,就可以使得MOS管导通,从而点亮小灯泡。 MOS管导通后,我们松开手,它依旧会维持导通,这是因为电荷没有释放的回路,MOS管栅极的电场仍然存在(而且能保持很长的时间),建立导电沟道的条件并没有消失,所以MOS管就会一直导通着,如下图: 这时候如果我们一只手摸栅极,另一只手摸负极GND,那么就有了释放电荷的回路,MOS管栅极的电荷被释放掉,电场消失,MOS管就关闭了,灯也灭了,如下图:
二、PMOS做开关 来看一下用PMOS做开关的情况,看到下面的电路图: PMOS源极S接12V电源,漏极接小灯泡的一端,小灯泡的另一端接地。要想让PMOS导通,那么栅极的电压就要低于源极的电压,并且栅源之间的电压要小于这个PMOS的开启电压。焊出实物电路: 图中的PMOS我用AO3401,同样地,想让它导通,那么我一只手摸负极GND,另一只手摸栅极,这样它就可以导通了,如下图: 反过来,我一只手摸正极,另一只手摸栅极,那么它就关闭了,如下图:
三、总结 综上,MOS管做开关的话 NMOS的特性:Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动); PMOS的特性:Vgs小于一定的值就会导通,适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。 |
@王小琪 :VMOS
@xch :说得好,笔给你,请问应该把题目改成什么比较合适呢?
题目取得太大,结果连mosfet的品种都没搞清楚。显得轻浮