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MOS管基本介绍

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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)。

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21ic小管家 打赏了 20.00 元 2023-02-08
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评论
xch 2023-1-16 15:32 回复TA
@王小琪 :VMOS 
王小琪 2023-1-16 13:27 回复TA
@xch :说得好,笔给你,请问应该把题目改成什么比较合适呢? 
xch 2023-1-16 13:10 回复TA
题目取得太大,结果连mosfet的品种都没搞清楚。显得轻浮 

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沙发
arm86| | 2023-1-16 10:00 | 只看该作者
厉害了楼主,人体直流低压高阻导线模式,那个LED的功率也很牛

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板凳
王小琪|  楼主 | 2023-1-16 10:27 | 只看该作者
arm86 发表于 2023-1-16 10:00
厉害了楼主,人体直流低压高阻导线模式,那个LED的功率也很牛

找的网上的图,有助于新手理解MOS电压控制的原理。这种用人手的方式可以很好地理解MOS和三极管做开关的区别

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地板
woai32lala| | 2023-2-9 15:59 | 只看该作者
学习

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