P型MOS管

P型MOS管概述

P型(xing)MOS管(guan)(guan)是指(zhi)n型(xing)衬底、p沟(gou)道(dao)(dao)，靠空穴的(de)(de)流动运送电(dian)(dian)流的(de)(de)MOS管(guan)(guan)。金(jin)属氧化(hua)物半导(dao)(dao)体(ti)场效(xiao)应(MOS)晶(jing)体(ti)管(guan)(guan)可(ke)分为N沟(gou)道(dao)(dao)与P沟(gou)道(dao)(dao)两大类， P沟(gou)道(dao)(dao)硅(gui)MOS场效(xiao)应晶(jing)体(ti)管(guan)(guan)在(zai)N型(xing)硅(gui)衬底上(shang)(shang)有两个P+区，分别叫做源极(ji)(ji)和(he)(he)漏极(ji)(ji)，两极(ji)(ji)之间不通导(dao)(dao)，栅极(ji)(ji)上(shang)(shang)加(jia)有足够的(de)(de)负电(dian)(dian)压(ya)(源极(ji)(ji)接地)时，栅极(ji)(ji)下(xia)的(de)(de)N型(xing)硅(gui)表(biao)面呈现P型(xing)反型(xing)层(ceng)，成为连接源极(ji)(ji)和(he)(he)漏极(ji)(ji)的(de)(de)沟(gou)道(dao)(dao)。改(gai)变(bian)栅压(ya)可(ke)以改(gai)变(bian)沟(gou)道(dao)(dao)中的(de)(de)电(dian)(dian)子密度，从而改(gai)变(bian)沟(gou)道(dao)(dao)的(de)(de)电(dian)(dian)阻(zu)。这(zhei)种MOS场效(xiao)应晶(jing)体(ti)管(guan)(guan)称(cheng)为P沟(gou)道(dao)(dao)增强型(xing)场效(xiao)应晶(jing)体(ti)管(guan)(guan)。

P型MOS管的种类

MOSFET共(gong)有三个脚(jiao)，一般(ban)为(wei)G、D、S，通过(guo)G、S间(jian)加控制信号时可以改(gai)变D、S间(jian)的(de)(de)(de)导通和截止。PMOS和NMOS在(zai)(zai)结构上完全(quan)相像，所不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)是(shi)衬底(di)和源漏(lou)(lou)(lou)的(de)(de)(de)掺(chan)杂类型。简(jian)单(dan)地(di)说，NMOS是(shi)在(zai)(zai)P型硅的(de)(de)(de)衬底(di)上，通过(guo)选择(ze)掺(chan)杂形(xing)(xing)成N型的(de)(de)(de)掺(chan)杂区，作为(wei)NMOS的(de)(de)(de)源漏(lou)(lou)(lou)区；PMOS是(shi)在(zai)(zai)N型硅的(de)(de)(de)衬底(di)上，通过(guo)选择(ze)掺(chan)杂形(xing)(xing)成P型的(de)(de)(de)掺(chan)杂区，作为(wei)PMOS的(de)(de)(de)源漏(lou)(lou)(lou)区。两块源漏(lou)(lou)(lou)掺(chan)杂区之间(jian)的(de)(de)(de)距离称(cheng)为(wei)沟道(dao)长度(du)L，而垂直(zhi)于沟道(dao)长度(du)的(de)(de)(de)有效源漏(lou)(lou)(lou)区尺寸称(cheng)为(wei)沟道(dao)宽度(du)W。对(dui)(dui)于这种(zhong)简(jian)单(dan)的(de)(de)(de)结构，器件源漏(lou)(lou)(lou)是(shi)完全(quan)对(dui)(dui)称(cheng)的(de)(de)(de)，只(zhi)有在(zai)(zai)应(ying)用(yong)中(zhong)根据(ju)源漏(lou)(lou)(lou)电流的(de)(de)(de)流向才能(neng)最后确认具体的(de)(de)(de)源和漏(lou)(lou)(lou)。

P型MOS管原理

PMOS的(de)(de)(de)工作原(yuan)理(li)与NMOS相类似。因(yin)为PMOS是(shi)(shi)N型硅衬(chen)底，其中的(de)(de)(de)多数(shu)载(zai)流(liu)子是(shi)(shi)空(kong)穴，少(shao)数(shu)载(zai)流(liu)子是(shi)(shi)电(dian)子，源(yuan)漏(lou)区的(de)(de)(de)掺(chan)杂类型是(shi)(shi)P型，所以，PMOS的(de)(de)(de)工作条(tiao)件(jian)是(shi)(shi)在栅上(shang)(shang)相对于(yu)源(yuan)极(ji)施(shi)加(jia)负(fu)电(dian)压，亦即(ji)在PMOS的(de)(de)(de)栅上(shang)(shang)施(shi)加(jia)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)负(fu)电(dian)荷电(dian)子，而在衬(chen)底感应的(de)(de)(de)是(shi)(shi)可运动的(de)(de)(de)正(zheng)(zheng)电(dian)荷空(kong)穴和带(dai)固(gu)定正(zheng)(zheng)电(dian)荷的(de)(de)(de)耗尽(jin)层，不考虑二氧(yang)化硅中存在的(de)(de)(de)电(dian)荷的(de)(de)(de)影响，衬(chen)底中感应的(de)(de)(de)正(zheng)(zheng)电(dian)荷数(shu)量就等(deng)于(yu)PMOS栅上(shang)(shang)的(de)(de)(de)负(fu)电(dian)荷的(de)(de)(de)数(shu)量。当(dang)达到强反型时(shi)，在相对于(yu)源(yuan)端(duan)(duan)为负(fu)的(de)(de)(de)漏(lou)源(yuan)电(dian)压的(de)(de)(de)作用下，源(yuan)端(duan)(duan)的(de)(de)(de)正(zheng)(zheng)电(dian)荷空(kong)穴经(jing)过导通的(de)(de)(de)P型沟(gou)道(dao)(dao)到达漏(lou)端(duan)(duan)，形成(cheng)从源(yuan)到漏(lou)的(de)(de)(de)源(yuan)漏(lou)电(dian)流(liu)。同样地，VGS越(yue)负(fu)(绝对值越(yue)大(da))，沟(gou)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)导通电(dian)阻越(yue)小，电(dian)流(liu)的(de)(de)(de)数(shu)值越(yue)大(da)。

与NMOS一样(yang)，导(dao)通的(de)PMOS的(de)工作区域也分为非饱(bao)(bao)和(he)(he)区，临(lin)界饱(bao)(bao)和(he)(he)点和(he)(he)饱(bao)(bao)和(he)(he)区。当然，不论NMOS还是PMOS，当未(wei)形成反型沟道时，都处于截(jie)止区，其(qi)电压条件是

VGS<VTN (NMOS)，

VGS>VTP (PMOS)，

值得注意的是，PMOS的VGS和VTP都(dou)是负(fu)值。

PMOS集(ji)成电(dian)(dian)路(lu)是一(yi)种适合在低速、低频领域(yu)内应用(yong)的器件。PMOS集(ji)成电(dian)(dian)路(lu)采(cai)用(yong)-24V电(dian)(dian)压(ya)供电(dian)(dian)。CMOS-PMOS接(jie)口电(dian)(dian)路(lu)采(cai)用(yong)两种电(dian)(dian)源(yuan)(yuan)供电(dian)(dian)。采(cai)用(yong)直接(jie)接(jie)口方(fang)式，一(yi)般CMOS的电(dian)(dian)源(yuan)(yuan)电(dian)(dian)压(ya)选择在10～12V就能满足(zu)PMOS对(dui)输入(ru)电(dian)(dian)平(ping)的要求。

MOS场效应晶体管具有很高的(de)输入阻抗，在电(dian)路中(zhong)便于直接耦合(he)，容易制成(cheng)规模大的(de)集成(cheng)电(dian)路。

P型MOS管型号大全

P型MOS管原厂

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增强P型MOS管开关条件

pmos管作为开关(guan)使用时，是(shi)由Vgs的电压(ya)值来控制S（source源极）和 D（drain漏极）间的通(tong)断。

Vgs的最(zui)小阀(fa)值(zhi)电压(ya)为：0.4v，也就是说当(dang) S（source源(yuan)极(ji)）电压(ya) — G（gate栅极(ji)）极(ji)    > 0.4V 时， 源(yuan)极(ji) 和 漏极(ji)导通。

并且Vs = Vd ，S极(ji)电(dian)压(ya)等于D极(ji)电(dian)压(ya)。

例(li)如：S极 为 3.3V，G极 为0.1V，则(ze)  Vgs = Vg  —  Vs = -3.2 pmos管导通，D极电压为3.3V，一(yi)般pmos管(guan)当做开关使用的时(shi)，S极(ji)和D极(ji)之间几乎没有(you)压降。

在实(shi)(shi)际使用中，一般G极(ji)接(jie)MCU控制管脚，S极(ji)接(jie)电源(yuan)正极(ji)VCC，D极(ji)接(jie)器件(jian)的(de)输(shu)入。实(shi)(shi)际使用中的(de)一个样(yang)例如(ru)下：

RF_CTRL为(wei)低(di)电平的(de)时(shi)候(hou)，RF_RXD 和 RF_TXD上的(de)电压为(wei) VDD。

下面(mian)电路为P沟道(dao)MOS管用(yong)作电路切换开关使用(yong)电路：

电路(lu)分析如下：

pmos的(de)开(kai)启(qi)条件是VGS电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)为(wei)(wei)(wei)负压(ya)，并且(qie)电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)的(de)绝对(dui)值(zhi)大于最(zui)低开(kai)启(qi)电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)，一般小功率的(de)PMOS管(guan)的(de)最(zui)小开(kai)启(qi)电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)为(wei)(wei)(wei)0.7V左右(you)，假设(she)电(dian)(dian)(dian)(dian)池充(chong)满电(dian)(dian)(dian)(dian)，电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)为(wei)(wei)(wei)4.2V,VGS=-4.2V，PMOS是导(dao)通(tong)的(de)，电(dian)(dian)(dian)(dian)路是没(mei)有问(wen)题的(de)。当(dang)5V电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)时(shi)，G极(ji)的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)为(wei)(wei)(wei)5V，S极(ji)的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)为(wei)(wei)(wei)5VV-二(er)(er)极(ji)管(guan)压(ya)降（0.5左右(you)）=4.5V，PMOS管(guan)关段，当(dang)没(mei)有5V电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)时(shi)，G极(ji)电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)下拉为(wei)(wei)(wei)0V，S极(ji)的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)为(wei)(wei)(wei)电(dian)(dian)(dian)(dian)池电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)（假设(she)电(dian)(dian)(dian)(dian)池充(chong)满电(dian)(dian)(dian)(dian)4.2V）-MOS管(guan)未导(dao)通(tong)二(er)(er)极(ji)管(guan)压(ya)降（0.5V）=3.7，这(zhei)(zhei)样(yang)PMOS就导(dao)通(tong)，二(er)(er)极(ji)管(guan)压(ya)降就没(mei)有了这(zhei)(zhei)样(yang)VGS=-4.2V.PMOS管(guan)导(dao)通(tong)对(dui)负载供电(dian)(dian)(dian)(dian)。

在(zai)这(zhei)里(li)用(yong)一个(ge)肖(xiao)特(te)基二极管（SS12）也(ye)可(ke)以解(jie)决这(zhei)个(ge)问题(ti)，不(bu)过就是(shi)有(you)(you)(you)0.3V左右(you)的(de)电压降。这(zhei)里(li)使(shi)用(yong)PMOS管，PMOS管完全导通，内阻(zu)(zu)比较小，优与肖(xiao)特(te)基，几乎没有(you)(you)(you)压降。不(bu)过下(xia)拉电阻(zu)(zu)使(shi)用(yong)的(de)有(you)(you)(you)点大(da)，驱动(dong)PMOS不(bu)需要(yao)电流的(de)，只要(yao)电压达到就可(ke)以了，可(ke)以使(shi)用(yong)大(da)电阻(zu)(zu)，减少(shao)工作电流，推荐使(shi)用(yong)10K-100K左右(you)的(de)电阻(zu)(zu)。

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