N溝道、P溝道MOS管基本原理與運用案例

一、N－MOS管和P－MOS管的對比

二、N－MOS的開關條件

N－MOS管的導通調節是G極與S極中間的電壓差超過閾值時，D極和S極導通。

在實際的使用中，將控制信號接到G極，S極接在GND，從而達到控制N－MOS管的開和關的效果，在D極和S極導通後，導通電阻Rds（on）極小，一般是幾十毫歐級，電流流通後，形成的壓降很小。

三、N－MOS的應用

3．1 防止電源接反的保護電路

下面就是一個應用這個特性做的一個防止電源接反的保護電路，這樣應用要比使用二極管好很多，如果直接使用二極管，會有約0．7V的壓降。

仿真電路如下：

N－MOS管作為防止電路反接方案中，VCC＝5V的電源加在10K阻性負載上，電壓表、電流表分別測量，記錄值是5V、500uA；切換Key開關，模擬電源反接時，測得記錄值是－49．554mV、－4．955uA。

3．2 電平轉換電路

Sig1，Sig2為兩個信號端，VDD和VCC分別是3．3V和5．0V電平信號的高電壓。

另外限制條件為：

1，VDD ＜＝ VCC

2，Sig1的低電平門限大於0．7V左右（視NMOS內的二極管壓降而定）．

3，Vgs ＜＝ VDD

4，Vds ＜＝ VCC

以下截圖是在Multisim中仿真效果，利用開關提供信號。

四、P－MOS開關條件

P－MOS管的導通調節是G極與S極中間的電壓差低於閾值時，S極和D極導通。

在實際的使用中，將控制信號接到G極，S極接在VCC，從而達到控制P－MOS管的開和關的效果，在S極和D極導通後，導通電阻Rds（on）極小，一般是幾十毫歐級，電流流通後，形成的壓降很小。

五、P－MOS的應用

5．1 電源通斷控制

P－MOS管的通斷控制，其實就是控制其Vgs的電壓，從而達到控制電源的目的。

Key開關閉合前，P－MOS管輸出電壓0．0164V，閉合後，P－MOS管輸出電壓5V。

但在實際電路中，一般都用MCU的GPIO代替Key開關來控制，同時MCU高電平時3．3V，因此GPIO輸出控制信號時需要使用三極管，在這里三極管的選擇也有區別。

有時候我們想要一個GPIO控制幾個信號時，這就考慮到電平匹配的問題。

5．2 高電平控制電源導通，用一個NPN三極管

5．3 低電平控制電源導通，用一組PNP＋NPN三極管