mos管p管n管区分方法-MOS管的N沟道与P沟道之间的关系是什么

mos管p管n管区分方法

MOS管在IC中是非常重(zhong)要的(de)元(yuan)器件，那(nei)么(me)mos管p管n管区(qu)分方(fang)法是什么(me)？

mos管p管n管区分(fen)的第一(yi)种方法就是可以根据电(dian)(dian)流(liu)的方向来判断(duan)，如下图说是，电(dian)(dian)流(liu)流(liu)出的为NMOS管

下图为PMOS管(guan)，电流流入的(de)为PMOS管(guan)。

mos管(guan)p管(guan)n管(guan)区分的(de)第二种方法(fa)是根据(ju)衬底(di)PN结的(de)方向(xiang)，PN结指向(xiang)内的(de)为NMOS管(guan)，如下图所(suo)示

PN结指向(xiang)外(wai)的为PMOS管(guan)，如下(xia)图所示

MOS管的N沟道与P沟道之间的关系

在实(shi)际项(xiang)目中，我(wo)们基本都用增强型(xing)mos管，分为N沟(gou)道和(he)P沟(gou)道两种。

我们常(chang)用的是(shi)NMOS，因为其导(dao)通电(dian)(dian)阻小，且容(rong)易制(zhi)造。在(zai)MOS管原理(li)图上可(ke)以看到，漏极(ji)(ji)和(he)源极(ji)(ji)之(zhi)间有(you)一(yi)个(ge)寄生(sheng)二极(ji)(ji)管。这个(ge)叫体二极(ji)(ji)管，在(zai)驱(qu)动感性负载（如马达），这个(ge)二极(ji)(ji)管很重(zhong)要。顺(shun)便(bian)说(shuo)一(yi)句，体二极(ji)(ji)管只(zhi)在(zai)单个(ge)的MOS管中(zhong)存在(zai)，在(zai)集成(cheng)电(dian)(dian)路芯片内(nei)部通常(chang)是(shi)没有(you)的。

1.导通特性

NMOS的(de)特性，Vgs大于一定(ding)的(de)值就会导通，适合用(yong)于源极接地时的(de)情况（低端驱(qu)动(dong)），只要栅极电压达到4V或10V就可以了。

PMOS的(de)特(te)性，Vgs小于一定的(de)值就会导(dao)通(tong)，适合用(yong)于源极接VCC时的(de)情况（高端驱(qu)动(dong)(dong)）。但(dan)(dan)是(shi)，虽然(ran)PMOS可(ke)以很方便(bian)地(di)用(yong)作高端驱(qu)动(dong)(dong)，但(dan)(dan)由于导(dao)通(tong)电阻大，价(jia)格贵，替换种类少等原(yuan)因，在高端驱(qu)动(dong)(dong)中，通(tong)常还是(shi)使用(yong)NMOS。

2.MOS开关管损失

不管(guan)(guan)是(shi)NMOS还是(shi)PMOS，导通(tong)(tong)后都有(you)导通(tong)(tong)电(dian)阻(zu)存(cun)在(zai)，这(zhei)样电(dian)流就会在(zai)这(zhei)个电(dian)阻(zu)上(shang)消耗能量(liang)，这(zhei)部分消耗的能量(liang)叫做导通(tong)(tong)损耗。选择导通(tong)(tong)电(dian)阻(zu)小的MOS管(guan)(guan)会减小导通(tong)(tong)损耗。现在(zai)的小功率MOS管(guan)(guan)导通(tong)(tong)电(dian)阻(zu)一般在(zai)几(ji)十毫(hao)欧左右，几(ji)毫(hao)欧的也有(you)。

MOS在导通和截止的(de)时候，一定不(bu)是(shi)在瞬间完成的(de)。MOS管两端的(de)电(dian)压有一个下降的(de)过程，流过的(de)电(dian)流有一个上升的(de)过程，在这(zhei)段(duan)时间内，MOS管的(de)损失(shi)(shi)是(shi)电(dian)压和电(dian)流的(de)乘积，叫做开(kai)关损失(shi)(shi)。通常(chang)开(kai)关损失(shi)(shi)比(bi)导通损失(shi)(shi)大得多，而(er)且开(kai)关频率(lv)越(yue)高，损失(shi)(shi)也越(yue)大。

导通(tong)瞬间电压和电流的乘积很大，造(zao)成的损(sun)失也(ye)就很大。缩短(duan)开关时间，可(ke)(ke)以减小(xiao)每次(ci)导通(tong)时的损(sun)失；降低开关频(pin)率，可(ke)(ke)以减小(xiao)单位时间内的开关次(ci)数。这两种办(ban)法都(dou)可(ke)(ke)以减小(xiao)开关损(sun)失。

3.MOS管驱动

跟双极性(xing)晶(jing)体(ti)管(guan)相比，一(yi)般认为使MOS管(guan)导通不(bu)需(xu)要(yao)电流(liu)，只(zhi)要(yao)GS电压高于一(yi)定的值(zhi)，就可以(yi)了。这(zhei)个很容(rong)易做到，但是，我们还需(xu)要(yao)速度。

在(zai)MOS管的(de)(de)结(jie)构(gou)中可以(yi)(yi)看到，在(zai)GS，GD之间(jian)存在(zai)寄生(sheng)电(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)，而MOS管的(de)(de)驱动，实际上(shang)就是对(dui)电(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)的(de)(de)充放(fang)电(dian)(dian)(dian)。对(dui)电(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)的(de)(de)充电(dian)(dian)(dian)需要(yao)一(yi)个电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)，因为(wei)对(dui)电(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)充电(dian)(dian)(dian)瞬间(jian)可以(yi)(yi)把电(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)看成短(duan)路，所(suo)以(yi)(yi)瞬间(jian)电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)会比较(jiao)大。选择(ze)/设计MOS管驱动时第一(yi)要(yao)注意的(de)(de)是可提供瞬间(jian)短(duan)路电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)大小。

第二(er)注意的(de)(de)是(shi)，普遍用(yong)于高端驱动(dong)的(de)(de)NMOS，导(dao)通时需要是(shi)栅(zha)极电压(ya)大(da)于源极电压(ya)。而(er)高端驱动(dong)的(de)(de)MOS管(guan)导(dao)通时源极电压(ya)与漏极电压(ya)（VCC）相同，所以这时栅(zha)极电压(ya)要比(bi)(bi)VCC大(da)4V或(huo)10V。如果(guo)在(zai)同一个系统里，要得到比(bi)(bi)VCC大(da)的(de)(de)电压(ya)，就要专门(men)的(de)(de)升压(ya)电路(lu)了。很多(duo)马达驱动(dong)器都集(ji)成了电荷(he)泵，要注意的(de)(de)是(shi)应该选择合适的(de)(de)外接(jie)电容，以得到足够的(de)(de)短(duan)路(lu)电流去驱动(dong)MOS管(guan)。

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