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      6. 何時讓MOS管工作在可變電阻區(qū),何時讓MOS管工作在飽和區(qū)
        • 發(fā)布時間:2025-01-04 17:40:35
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        何時讓MOS管工作在可變電阻區(qū),何時讓MOS管工作在飽和區(qū)
        MOS管它主要分為增強型MOS管和耗盡型MOS管兩大類。這里面,增強型的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)實實際應(yīng)用中,我們大家通常提到的NMOS管和PMOS管都是指N溝道增強型的MOS管和P溝道增強型的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管當中,使用率最高的是NMOS管。
        大概有以下幾個原因:
        (1)NOS的導(dǎo)通內(nèi)阻極小,幾個毫歐級別,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,能達到上億歐姆級別,因此幾乎不會有漏電流。
        (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。
        (5)和PMOS相比較,價格更加實惠。
        因為制造工藝的限制原因,MOS管它的三個腳之間都有存在寄生電容,這是我們改變不了的事實。因而,我們在電路設(shè)計的時候,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)這個值,也就是當PMOS的柵極與源極之間的電壓(Vgs)小于它的設(shè)計值時,就會導(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,比如我們在高邊驅(qū)動電路中使用,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,意思就是達到設(shè)計值,PMOS管就會導(dǎo)通。但是,因為PMOS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。當要大功率的電路時,我們通常會選用N溝道MOS。
        NMOS管的開關(guān)電路
        如下圖左面是NMOS,NMOS管,它的特性是當柵極G與源極S之間的電壓(Vgs)大于Vgs(th)時,它就會導(dǎo)通。Vgs(th)這個值規(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)這個值時,NMOS管它便會導(dǎo)通。當漏極D接電源、源極S接地的時候,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NMOS作為高邊驅(qū)動時,柵極電壓需要比漏極更高的電壓才能驅(qū)動打開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)
        這里我們要重點注意:
        查看芯片IO口能夠輸出的最大驅(qū)動電流,我們知道不同芯片的IO口驅(qū)動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)通速度就會慢很多,導(dǎo)致MOS進入線性區(qū),燒壞MOS。
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