P溝道場(chǎng)效應管特點(diǎn)及開(kāi)關(guān)條件、應用分析-KIA MOS管
信息來(lái)源:本站 日期:2019-04-12
金屬氧化物半導體場(chǎng)效應(MOS)晶體管可分為N溝道與P溝道兩大類(lèi),P溝道硅MOS場(chǎng)效應晶體管在N型硅襯底上有兩個(gè)P+區,叫源極和漏極,兩極之間不通導,柵極上加有滿(mǎn)足的正電壓(源極接地)時(shí),柵極下的N型硅外表呈現P型反型層,成為連接源極和漏極的溝道。改變柵壓能夠改變溝道中的電子密度,從而改變溝道的電阻。這種MOS場(chǎng)效應晶體管稱(chēng)為P溝道增強型場(chǎng)效應晶體管。假如N型硅襯底外表不加柵壓就已存在P型反型層溝道,加上適當的偏壓,可使溝道的電阻增大或減小。這樣的MOS場(chǎng)效應晶體管稱(chēng)為P溝道耗盡型場(chǎng)效應晶體管。統稱(chēng)為PMOS晶體管。
P溝道MOS管的空穴遷移率低,因而在MOS管的幾許尺寸和工作電壓絕對值相等的狀況下,PMOS管的跨導小于N溝道MOS管。此外,P溝道MOS管閾值電壓的絕對值普通偏高,要求有較高的工作電壓。它的供電電源的電壓大小和極性,與雙極型晶體管——晶體管邏輯電路不兼容。這就給PMOS管的運用領(lǐng)域有了必定的限制。
PMOS管因邏輯擺幅大,充電放電進(jìn)程長(cháng),加之器材跨導小,所以工作速度更低,在NMOS管電路呈現之后,大都已為NMOS電路所替代。僅僅,因PMOS管電路工藝簡(jiǎn)略,價(jià)錢(qián)低廉,有些中范圍和小范圍數字控制電路仍采用PMOS管電路技能。PMOS管的特性,Vgs小于必定的值就會(huì )導通,適合用于源極接VCC時(shí)的狀況(高端驅動(dòng))。
當然PMOS管能夠很便當地用作高端驅動(dòng),但由于導通電阻大,交流種類(lèi)少等緣由,在高端驅動(dòng)中,一般還是運用NMOS管。正常工作時(shí),P溝道增強型MOS管的襯底必需與源極相連,而漏心極的電壓Vds應為負值,以保證兩個(gè)P區與襯底之間的PN結均為反偏,一起為了在襯底頂外表左近構成導電溝道,柵極對源極的電壓Vgs也應為負。
P-MOS管的導通調節是G極與S極中間的電壓差低于閾值時(shí),S極和D極導通。
在實(shí)際的使用中,將控制信號接到G極,S極接在VCC,從而達到控制P-MOS管的開(kāi)和關(guān)的效果,在S極和D極導通后,導通電阻Rds(on)極小,一般是幾十毫歐級,電流流通后,形成的壓降很小。
1.電源通斷控制
P-MOS管的通斷控制,其實(shí)就是控制其Vgs的電壓,從而達到控制電源的目的。
Key開(kāi)關(guān)閉合前,P-MOS管輸出電壓0.0164V,閉合后,P-MOS管輸出電壓5V。
但在實(shí)際電路中,一般都用MCU的GPIO代替Key開(kāi)關(guān)來(lái)控制,同時(shí)MCU高電平時(shí)3.3V,因此GPIO輸出控制信號時(shí)需要使用三極管,在這里三極管的選擇也有區別。
有時(shí)候我們想要一個(gè)GPIO控制幾個(gè)信號時(shí),這就考慮到電平匹配的問(wèn)題。
2.高電平控制電源導通,用一個(gè)NPN三極管
3.低電平控制電源導通,用一組PNP+NPN三極管
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