NMOS、PMOS和三极管

NMOS、PMOS和三极管

NMOS、PMOS和三极管

MOS管是一种可以通过电压控制的开关。

NMOS

NMOS结构图：

NMOS的工作原理是：当GS之间存在正压差时，靠近氧化硅侧就会聚集电子，形成导通。

NMOS的几大参数：

• Vgsth（Gate Threshold Voltage，栅极阈值电压）：打开NMOS需要的GS电压，为正向电压，即G点电势高于S的值。
• Rdson（Static Drain-Source On-Resistance，静态漏源导通电阻）：MOS管被完全打开时的DS电阻。
• Cgs：GS间形成了类似电容的状态（工艺导致无法避免），所以开关是会形成充电，与Rdson成负相关。

PMOS

PMOS和NMOS的区别在于，gate为低电势时，SD电路才会导通，即可以理解PMOS的gate电流向外。

两种MOS管接元器件的特点：

NMOS由于要保证GS之间的电压差，所以通常让S接地。但对于芯片而言，存在共地的需求，所以我们使用PMOS实现开关控制。S与NMOS结构图的body相连，箭头代表电子移动方向。

三极管

三极管是一种电流控制的开关。

可分为PNP型和NPN型：

要根据基极材料性质决定其正常工作时的正负接法。如NPN型三极管，集电极是低浓度的N型半导体材料，基极是低浓度薄层P型材料，发射极是高浓度的N型半导体，给基极接正电，电子就会向基区移动，然后偏移集电区，形成电流。

三极管和MOS管的比较

三极管开启需要保持基极电流通过，而MOS管只需要GS之间存在电势差，充电完后可以长时间保持，所以一般情况下相对而言MOS管更省电。三极管的优势：价格便宜，耐高压大电流。MOS管工艺原因导致耐高压情况下Rdson较大。

本文部分内容参考自知乎等平台