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大家好,今天來講一下有關MOS管的基礎知識。MOS管指的是金屬-氧化物半導體場效應晶體管,它分為N型MOS和P型MOS,電路圖形符號如下圖:
上圖左邊這個是NMOS,右邊這個是PMOS,區別在于那個箭頭,一個朝里,一個朝外,NMOS箭頭朝里,PMOS箭頭朝外。
常見的元器件實物如下圖:
上圖中左邊這個是PMOS,型號是IRF9540,右邊這個是NMOS,型號是IRF540。TO-220封裝,長得都一樣,有三個腳,有字的一面朝向我們,從左往右分別是柵極G,漏極D,源極S。
MOS管是一個通過改變電壓來控制電流的元件,所以可以用它來放大信號,或者當做開關。
以一個控制小燈泡亮滅的電路為例來給大家講解,如下圖,圖中把NMOS當做開關來用。
12V電源經過一個小燈泡加到NMOS的漏極D,源極S直接接地,柵極G懸空,什么都不接。
對應電路原理圖,焊出實物電路:
這個NMOS管源極接地,要使得它導通,那么需要在柵極給電壓,滿足柵極的電壓高于源極的電壓,而且柵源之間的電壓要大于這個MOS管的開啟電壓。
這個MOS我用IRF540,通過查芯片手冊就可以知道它的開啟電壓:最小2V,典型3V,最大4V。
在這里要注意,VGS(th)只是開啟電壓,也就是讓它導通的最低電壓。如果你想把MOS管當做開關來用,那么從柵極給的電壓肯定是要高過這個開啟電壓的。
看到上圖數據手冊紅框的這一欄,VGS是正負20V,這就說明了我們從柵極給的電壓在這個范圍內就可以,一般來說,MOS管的柵極電壓給到10V這樣基本就可以完全導通了。
MOS管的輸入阻抗很高,一般認為使MOS管導通不需要電流,所以啊,對于這個電路,我們甚至可以一只手摸12V電源的正極,另一只手摸MOS管的柵極G,就可以使得MOS管導通,從而點亮小燈泡。
看一下動圖的效果:
MOS管導通后,我們松開手,它依舊會維持導通,這是因為電荷沒有釋放的回路,MOS管柵極的電場仍然存在(而且能保持很長的時間),建立導電溝道的條件并沒有消失,所以MOS管就會一直導通著,如下圖:
這時候如果我們一只手摸柵極,另一只手摸負極GND,那么就有了釋放電荷的回路,MOS管柵極的電荷被釋放掉,電場消失,MOS管就關閉了,燈也滅了,如下圖:
我們來看一下用PMOS做開關的情況,看到下面的電路圖:
PMOS源極S接12V電源,漏極接小燈泡的一端,小燈泡的另一端接地。要想讓PMOS導通,那么柵極的電壓就要低于源極的電壓,并且柵源之間的電壓要小于這個PMOS的開啟電壓。
焊出實物電路:
圖中的PMOS我用IRF9540,同樣地,想讓它導通,那么我一只手摸負極GND,另一只手摸柵極,這樣它就可以導通了,如下圖:
反過來,我一只手摸正極,另一只手摸柵極,那么它就關閉了,如下圖:
最后來總結一下:
NMOS的特性:Vgs大于一定的值就會導通,適合用于源極接地時的情況(低端驅動);
PMOS的特性:Vgs小于一定的值就會導通,適合用于源極接VCC時的情況(高端驅動)。
最后附上詳細的視頻教程:MOS基礎知識
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本文發布于:2023-02-28 20:03:00,感謝您對本站的認可!
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