mos管(guan)如何(he)控制(zhi)电流方(fang)向的方(fang)法分析-MOS管(guan)方(fang)向的判断方(fang)法详(xiang)解(jie)-KIA MOS管(guan)
信(xin)息(xi)来源:本站 日期(qi):2019-05-24
mos管(guan)如何(he)控(kong)制电(dian)流(liu)方向的(de)呢,下(xia)文将会(hui)有(you)详细解释。随着科(ke)技(ji)的(de)飞速发展(zhan),人们(men)的(de)日常生活已(yi)然离不开(kai)电(dian)子产品,而(er)(er)电(dian)子产品在(zai)生产的(de)时候都会(hui)用(yong)到MOS管(guan)来(lai)精准控(kong)制电(dian)流(liu)。在(zai)MOS管(guan)实际使用(yong)的(de)过(guo)程(cheng)中(zhong),MOS管(guan)既可用(yong)于(yu)放大(da)电(dian)流(liu),又可以作为电(dian)子开(kai)关。由(you)于(yu)应用(yong)广泛,已(yi)然成(cheng)为电(dian)子设备必不可少(shao)的(de)电(dian)子元件。而(er)(er)在(zai)使用(yong)过(guo)程(cheng)中(zhong),MOS管(guan)是通过(guo)加在(zai)输入端栅极(ji)的(de)电(dian)压(ya)来(lai)控(kong)制输出(chu)端漏极(ji)的(de)电(dian)流(liu)。
MOS管是(shi)电(dian)压(ya)控(kong)制(zhi)器件,也就(jiu)是(shi)需要(yao)使(shi)用电(dian)压(ya)控(kong)制(zhi)G脚来实(shi)现对(dui)管子电(dian)流的(de)控(kong)制(zhi)。市面(mian)上最(zui)常见的(de)是(shi)增强型(xing)N沟(gou)通(tong)MOS管,厂家可以用一个电(dian)压(ya)来控(kong)制(zhi)G的(de)电(dian)压(ya),MOS管导通(tong)电(dian)压(ya)一般在2-4V,不过要(yao)完全控(kong)制(zhi),这个值要(yao)上升到10V左(zuo)右。
用(yong)一个控制(zhi)电(dian)(dian)压(比较(jiao)(jiao)器(qi)同相(xiang)输入(ru)(ru)端)和(he)一个参考(kao)电(dian)(dian)压(比较(jiao)(jiao)器(qi)反相(xiang)输入(ru)(ru)端),同时进入(ru)(ru)电(dian)(dian)压比较(jiao)(jiao)器(qi)(比较(jiao)(jiao)器(qi)电(dian)(dian)源接正12V和(he)地,比如(ru)LM358当比较(jiao)(jiao)器(qi)),比较(jiao)(jiao)器(qi)的(de)输出经过5.1K电(dian)(dian)阻(zu)上拉后接G脚,如(ru)果(guo)控制(zhi)电(dian)(dian)压比参考(kao)电(dian)(dian)压高,则(ze)控制(zhi)MOS管导(dao)通输出电(dian)(dian)流。
参考电(dian)(dian)(dian)(dian)压可以来自于采样电(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu),也就(jiu)是在NMOS的S极接(jie)一个(ge)大功(gong)率(lv)小电(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)后(hou)接(jie)地,这个(ge)电(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)做(zuo)电(dian)(dian)(dian)(dian)流采样,当电(dian)(dian)(dian)(dian)流流过(guo)电(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)后(hou)会形成电(dian)(dian)(dian)(dian)压,把(ba)它放大处(chu)理后(hou)做(zuo)参考。
刚开始的(de)时(shi)候,电(dian)流很小(xiao),所(suo)以控制电(dian)压(ya)(ya)(ya)比参(can)考(kao)电(dian)压(ya)(ya)(ya)高很多。这时(shi)候G脚(jiao)基本上都加了12V,可以使管(guan)子(zi)(zi)迅(xun)速导通,在很短(duan)时(shi)间后,当电(dian)流增大逐步达到某个值(zhi)时(shi),参(can)考(kao)电(dian)压(ya)(ya)(ya)迅(xun)速上升,与控制电(dian)压(ya)(ya)(ya)接(jie)近并超(chao)过时(shi),比较器就输出低电(dian)平(接(jie)近0V)使管(guan)子(zi)(zi)截止(zhi),电(dian)流减(jian)小(xiao)。然后电(dian)流减(jian)少(shao)后,参(can)考(kao)电(dian)压(ya)(ya)(ya)又(you)下去,管(guan)子(zi)(zi)又(you)导通,电(dian)流又(you)增大,周而复始。
如果(guo)你用D/A输(shu)出代(dai)替控(kong)制(zhi)电压,则可以获得对(dui)MOS管的(de)精确控(kong)制(zhi),以前实(shi)现过输(shu)出范围10-2000mA,步进1mA,输(shu)出电流精度正负(fu)1mA的(de)水平(ping)。
在解释mos管(guan)如何控制电(dian)流方向之后,下面来看MOS管(guan)方向的(de)(de)判断方法详解。MOS管(guan)是压(ya)控流器件,也就是由栅(zha)极上所加的(de)(de)电(dian)压(ya)控制漏极与(yu)源极之间(jian)电(dian)流。MOSFET管(guan)是FET的(de)(de)一种,可以(yi)被制造(zao)为增(zeng)强(qiang)型或(huo)者耗(hao)尽型,P沟道(dao)(dao)或(huo)N沟道(dao)(dao)共四(si)种类型,但实际应用(yong)的(de)(de)只(zhi)有增(zeng)强(qiang)型的(de)(de)N沟道(dao)(dao)MOS管(guan)和增(zeng)强(qiang)型的(de)(de)P沟道(dao)(dao)MOS管(guan)。实际应用(yong)中(zhong),NMOS居多。
下图左边是(shi)(shi)N沟(gou)(gou)道(dao)的(de)(de)(de)MOS管(guan)(guan),右边是(shi)(shi)P沟(gou)(gou)道(dao)的(de)(de)(de)MOS管(guan)(guan)寄(ji)生(sheng)二极(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)方向(xiang)如何判断(duan)呢?它的(de)(de)(de)判断(duan)规则就(jiu)是(shi)(shi)对(dui)于N沟(gou)(gou)道(dao),由(you)S极(ji)(ji)(ji)指(zhi)向(xiang)D极(ji)(ji)(ji);对(dui)于P沟(gou)(gou)道(dao),由(you)D极(ji)(ji)(ji)指(zhi)向(xiang)S极(ji)(ji)(ji)。
如(ru)何分辨(bian)三个极?D极单独(du)位于一(yi)边,而G极是(shi)(shi)(shi)第(di)4PIN。剩下(xia)的(de)(de)3个脚(jiao)则是(shi)(shi)(shi)S极。它们(men)的(de)(de)位置(zhi)是(shi)(shi)(shi)相对固定(ding)的(de)(de),记(ji)住这一(yi)点很有用。请注(zhu)意:不论NMOS管(guan)还是(shi)(shi)(shi)PMOS管(guan),上(shang)述PIN脚(jiao)的(de)(de)确定(ding)方(fang)法都是(shi)(shi)(shi)一(yi)样的(de)(de)。
MOS管(guan)导通(tong)特性(xing)(xing)导通(tong)的(de)(de)意思是作为开(kai)(kai)关(guan),相当于(yu)开(kai)(kai)关(guan)闭合(he)。NMOS的(de)(de)特性(xing)(xing):Vgs大(da)于(yu)某一值管(guan)子就会导通(tong),适(shi)合(he)用于(yu)源极(ji)接地时的(de)(de)情况(低端驱(qu)动(dong)),只(zhi)要(yao)栅极(ji)电压(ya)达到4V就可以了。PMOS的(de)(de)特性(xing)(xing):Vgs小(xiao)于(yu)某一值管(guan)子就会导通(tong),适(shi)合(he)用于(yu)源极(ji)接VCC时的(de)(de)情况(高(gao)端驱(qu)动(dong))。
下图是MOS管(guan)开关电路,输入(ru)电压(ya)(ya)是Ui,输出电压(ya)(ya)是Uo。当Ui较(jiao)小时(shi),MOS管(guan)是截止的,Uo=Uoh=Vdd;当Ui较(jiao)大时(shi),MOS管(guan)是导通的,Uo=Ron/(Ron+Rd)*Vdd,由于Ron<
应用实例(li):以(yi)(yi)下是(shi)某笔记(ji)本(ben)主板的电(dian)路原理图分析,在此mos管是(shi)开关作用:PQ27控制(zhi)脚(jiao)为(wei)低电(dian)平,PQ27截止,而(er)右侧的mos管导通,所以(yi)(yi)输出(chu)拉低;
电(dian)路原理分(fen)析:PQ27控制脚(jiao)为(wei)高(gao)电(dian)平,PQ27导(dao)通,所(suo)以(yi)其漏(lou)极为(wei)低电(dian)平,右侧的(de)mos管处于截止状态,所(suo)以(yi)输出(chu)为(wei)高(gao)电(dian)平。
两个(ge)管子的(de)搭配作用(yong)就(jiu)是(shi)高(gao)低电平(ping)的(de)切(qie)换,这个(ge)电路来自于笔(bi)记本主板的(de)电路,但是(shi)这个(ge)电路模块(kuai)(kuai)也更常见于复杂电路的(de)上(shang)电时序(xu)控制模块(kuai)(kuai),GPIO的(de)操作模块(kuai)(kuai)等等应用(yong)中。
2.MOS管的(de)(de)隔离(li)作(zuo)用MOS管实现电(dian)压隔离(li)的(de)(de)作(zuo)用是(shi)另(ling)外(wai)一个非(fei)常(chang)(chang)重(zhong)要且常(chang)(chang)见的(de)(de)功能(neng),隔离(li)的(de)(de)重(zhong)要性在于:担心前(qian)一极的(de)(de)电(dian)流漏到后(hou)面的(de)(de)电(dian)路(lu)中(zhong),对电(dian)路(lu)系(xi)统(tong)的(de)(de)上(shang)电(dian)时序,处(chu)理(li)器(qi)或逻辑(ji)器(qi)件的(de)(de)工作(zuo)造成误(wu)判,最(zui)终导致系(xi)统(tong)无法正(zheng)常(chang)(chang)工作(zuo)。因此,实际的(de)(de)电(dian)路(lu)系(xi)统(tong)中(zhong),隔离(li)的(de)(de)作(zuo)用非(fei)常(chang)(chang)重(zhong)要。
像上下两个图就是(shi)通(tong)过(guo)(guo)(guo)源极(ji)(ji)的(de)高低电平(ping)来(lai)控制MOS管(guan)的(de)通(tong)断(duan),来(lai)实现信号(hao)(hao)电平(ping)的(de)隔离,因为MOS管(guan)有体二(er)极(ji)(ji)管(guan),并(bing)且是(shi)反(fan)向的(de),所(suo)以并(bing)不会有信号(hao)(hao)通(tong)过(guo)(guo)(guo)MOS管(guan)漏过(guo)(guo)(guo)去。
1.场效应(ying)(ying)管可(ke)(ke)应(ying)(ying)用于放(fang)大(da)。由于场效应(ying)(ying)管放(fang)大(da)器的(de)输入阻抗(kang)很高(gao),因此耦合电容可(ke)(ke)以容量较(jiao)小,不必使用电解(jie)电容器。
2.场效应管很高的输入(ru)阻抗(kang)非常(chang)适合作阻抗(kang)变换(huan)。常(chang)用于(yu)多级放大器的输入(ru)级作阻抗(kang)变换(huan)。
3.场效(xiao)应管(guan)可(ke)以用作可(ke)变电阻。
4.场效应管可(ke)以方便(bian)地(di)用作恒(heng)流源。
5.场(chang)效应管可以用作电子开(kai)关(guan)。
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