圖說MOS三極管的工作狀態(tài)

我們知道MOS管有P溝道和N溝道之分，給出一個(gè)MOS的電路符號(hào)，你是怎么判斷它是N溝道，還是P溝道？下面我們就來看圖1這顆MOS管電路符號(hào)。

圖1

請(qǐng)問：哪個(gè)腳是S（源極）、哪個(gè)腳是G（柵極）哪個(gè)腳是D（漏極）？D和S，是N溝道還是P溝道MOS？1腳和3腳之間存在一個(gè)二極管，這個(gè)二極管有什么作用？如果接入電路，一般哪個(gè)接輸入哪個(gè)接輸出？

MOS三個(gè)極怎么判斷

圖2

它們是N溝道還是P溝道

圖3

寄生二極管

在圖1我們看到D極和S極之間存在著一個(gè)二極管，這個(gè)二極管叫寄生二極管。MOS的寄生二極管怎么來的呢？翻開大學(xué)里的模擬電路書里面并沒有寄生二極管的介紹。在網(wǎng)上查了一番資料才知道，它是由生產(chǎn)工藝造成的，大功率MOS管漏極從硅片底部引出，就會(huì)有這個(gè)寄生二極管。小功率MOS管例如集成芯片中的MOS管是平面結(jié)構(gòu)，漏極引出方向是從硅片的上面也就是與源極等同一方向，沒有這個(gè)二極管。模擬電路書里講得就是小功率MOS管的結(jié)構(gòu)，所以沒有這個(gè)二極管。但D極和襯底之間都存在寄生二極管，如果是單個(gè)晶體管，襯底當(dāng)然接S極，因此自然在DS之間有二極管。如果在IC里面，N—MOS襯底接最低的電壓，P—MOS襯底接最高電壓，不一定和S極相連，所以DS之間不一定有寄生二極管。那么寄生二極管起什么作用呢？當(dāng)電路中產(chǎn)生很大的瞬間反向電流時(shí)，可以通過這個(gè)二極管導(dǎo)出來，不至于擊穿這個(gè)MOS管。（起到保護(hù)MOS管的作用）

寄生二極管方向判定

圖4

MOS管的應(yīng)用

開關(guān)作用

我們筆記本主板上用得最多的電子器件便是MOS管，可見MOS管在低功耗方面應(yīng)用得非常廣泛，MOS管都有哪些應(yīng)用呢？先來看下面的原理圖

圖5

相信你從圖5可以看出MOS管在電路中的作用了吧，以上的MOS開關(guān)實(shí)現(xiàn)的是信號(hào)切換（高低電平的切換），那么MOS在電路中要實(shí)現(xiàn)開關(guān)作用應(yīng)該滿足什么條件呢？還有前面提過MOS管接入電路哪個(gè)極接輸入哪個(gè)極接輸出（提示：寄生二極管是關(guān)鍵）？我們先看MOS管做開關(guān)時(shí)在電路的接法。

圖6

想一想為什么是這樣接呢？反過來接行不行？那是不行的。就拿NMOS管來說S極做輸入D極做輸出，由于寄生二極管直接導(dǎo)通，因此S極電壓可以無條件到D極，MOS管就失去了開關(guān)的作用，同理PMOS管反過來接同樣失去了開關(guān)作用。接下來談?wù)凪OS管的開關(guān)條件，我們可以這么記，不論是P溝道還是N溝道，G極電壓都是與S極電壓做比較：

N溝道： UG>US時(shí)導(dǎo)通。 （簡單認(rèn)為）UG=US時(shí)截止。

P溝道： UG

但UG比US大（或小）多少伏時(shí)MOS管才會(huì)飽和導(dǎo)通呢？這要看具體的MOS管，不同的MOS管要求的壓差不同。比如筆記本上用于信號(hào)切換的MOS管：N7002，2N7002E，2N7002K，2N7002D，F(xiàn)DV301N等。UG比US大3V---5V即可。

隔離作用

如果我們想實(shí)現(xiàn)線路上電流的單向流通，比如只讓電流由A->B，阻止由B->A，請(qǐng)問該怎么做？

但這樣的做法有一個(gè)缺點(diǎn)，二極管上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓降，損失一些電壓信號(hào)。而使用MOS管做隔離，在正向?qū)〞r(shí)，在控制極加合適的電壓，可以讓MOS管飽和導(dǎo)通，這樣通過電流時(shí)幾乎不產(chǎn)生壓降。下面我們來看一個(gè)防電源反接電路。

這個(gè)電路當(dāng)電源反接時(shí)NMOS管截止，保護(hù)了負(fù)載。電源正接時(shí)由于NMOS管導(dǎo)通壓降比較小，幾乎不損失電壓，比在電源端加保險(xiǎn)管再在負(fù)載并聯(lián)一個(gè)二極管的方案好一些。

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