經典MOS 管電路工作原理

1. 判斷 MOS 管的三個引腳

  • G 極,最容易識別。
  • S 極,標誌:兩條引線相交。
  • D 極,標誌:單獨引線

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2. P/N 溝道的判斷

  • P 溝道,箭頭背向 G 極
  • N 溝道,箭頭指向 G 極

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3. 寄生二極管方向的判斷

  • P 溝道,由 S 極指向 D 極
  • N 溝道,由 D 極指向 S 極

或者說:寄生二極管箭頭總與中間襯底箭頭方向保持一致!

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4. MOS 管的作用

4.1 開關作用

  • NMOS 管:D 極輸入,S 極輸出。
  • PMOS 管:S 極輸入,D 極輸出。

輸入輸出端,通過 MOS 管的寄生電容方向判斷
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MOS 管導通條件:(G 極電壓與 S 極做比較)
N 溝道:UG>USU_G > U_S 時導通,簡單認爲 UG=USU_G=U_S 時截止。
P 溝道:UG<USU_G < U_S 時導通,簡單認爲 UG=USU_G=U_S 時截止。


飽和導通問題

MOS 管導通作用分爲信號切換電壓通斷兩類。

信號切換 MOS 管:ΔUGS(3V,5V)|\Delta{U_{GS}}| \isin (3V,5V),遵循導通條件,實際應用中導通即可,不必須飽和導通。比如常見的:2N70022N7002E2N7002K2N7002DFDV301N等。

電壓通斷 MOS 管:ΔUGS>10V|\Delta{U_{GS}}| >10V,遵循導通條件,開通時必須工作在飽和導通狀態。比如常見的:AON7407RJK0651DPB等。


示例:

溝道 型號 作用 常用接法 截止條件 導通條件
N 2N7002E 信號切換(開關) S 極接地,US=0VU_S=0V UG=US=0VU_G=U_S=0V UGU_GUSU_S大 3V 到 5V 即可,UG=3VU_G=3V
N AON7410 電壓通斷(開關) D 極接輸出,UD=5VSU_D=5V 。S 極接輸出 UG=US=0VU_G=U_S=0V UGU_GUSU_S大 10V 以上,UG=US+10V=15VU_G=U_S+10V=15V(導通時,U_S=5V
P AOD409 電壓通斷(開關) S 極接輸出,US=19VDU_S=19V 。D 極接輸出 UG=US=10VU_G=U_S=10V UGU_GUSU_S小 10V 以上,UG=US13V=6VU_G=U_S-13V=6V

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4.2 隔離作用

實質就是實現電路的單向導通,相當於一個二極管。常用隔離 MOS,因爲使用二極管,存在導通壓降,會損失一些電壓。使用隔離 MOS,在正向導通時,在控制極加合適電壓,可以讓 MOS 管飽和導通,幾乎不會產生壓降


4.3 總結(結合寄生二極管)

如果 MOS 管用作開關時,(不論N溝道還是P溝道),一定是寄生二極管的負極接輸入邊,正極接輸出端或接地。否則就無法實現開關功能了。所以,N溝道一定是D極接輸入,S極接輸出或地。P溝道則相反,一定是S極接輸入,D極接輸出。
如果MOS管用作隔離時,(不論N溝道還是P溝道),寄生二極管的方向一定是和主板要實現的單向導通方向一致
筆記本主板上用PMOS做隔離管的最常見,但也有極少的主板用NMOS來實現。

——END——

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