N溝道、P溝道MOS管基本原理與應(yīng)用案例

一、N-MOS管和P-MOS管的對(duì)比

二、N-MOS的開(kāi)關(guān)條件

N-MOS管的導(dǎo)通調(diào)節(jié)是G極與S極中間的電壓差超過(guò)閾值時(shí)，D極和S極導(dǎo)通。

在實(shí)際的使用中，將控制信號(hào)接到G極，S極接在GND，從而達(dá)到控制N-MOS管的開(kāi)和關(guān)的效果，在D極和S極導(dǎo)通后，導(dǎo)通電阻Rds(on)極小，一般是幾十毫歐級(jí)，電流流通后，形成的壓降很小。

三、N-MOS的應(yīng)用

3.1 防止電源接反的保護(hù)電路

下面就是一個(gè)應(yīng)用這個(gè)特性做的一個(gè)防止電源接反的保護(hù)電路，這樣應(yīng)用要比使用二極管好很多，如果直接使用二極管，會(huì)有約0.7V的壓降。

仿真電路如下：

N-MOS管作為防止電路反接方案中，VCC=5V的電源加在10K阻性負(fù)載上，電壓表、電流表分別測(cè)量，記錄值是5V、500uA；切換Key開(kāi)關(guān)，模擬電源反接時(shí)，測(cè)得記錄值是-49.554mV、-4.955uA。

3.2 電平轉(zhuǎn)換電路

Sig1，Sig2為兩個(gè)信號(hào)端，VDD和VCC分別是3.3V和5.0V電平信號(hào)的高電壓。

另外限制條件為:

1，VDD <= VCC

2，Sig1的低電平門限大于0.7V左右(視NMOS內(nèi)的二極管壓降而定).

3，Vgs <= VDD

4，Vds <= VCC

以下截圖是在Multisim中仿真效果，利用開(kāi)關(guān)提供信號(hào)。

四、P-MOS開(kāi)關(guān)條件

P-MOS管的導(dǎo)通調(diào)節(jié)是G極與S極中間的電壓差低于閾值時(shí)，S極和D極導(dǎo)通。

在實(shí)際的使用中，將控制信號(hào)接到G極，S極接在VCC，從而達(dá)到控制P-MOS管的開(kāi)和關(guān)的效果，在S極和D極導(dǎo)通后，導(dǎo)通電阻Rds(on)極小，一般是幾十毫歐級(jí)，電流流通后，形成的壓降很小。

五、P-MOS的應(yīng)用

5.1 電源通斷控制

P-MOS管的通斷控制，其實(shí)就是控制其Vgs的電壓，從而達(dá)到控制電源的目的。

Key開(kāi)關(guān)閉合前，P-MOS管輸出電壓0.0164V，閉合后，P-MOS管輸出電壓5V。

但在實(shí)際電路中，一般都用MCU的GPIO代替Key開(kāi)關(guān)來(lái)控制，同時(shí)MCU高電平時(shí)3.3V，因此GPIO輸出控制信號(hào)時(shí)需要使用三極管，在這里三極管的選擇也有區(qū)別。

有時(shí)候我們想要一個(gè)GPIO控制幾個(gè)信號(hào)時(shí)，這就考慮到電平匹配的問(wèn)題。

5.2 高電平控制電源導(dǎo)通，用一個(gè)NPN三極管

5.3 低電平控制電源導(dǎo)通 ，用一組PNP+NPN三極管