MOS管用作开关时的特点:NMOS传递低压,PMOS传递高压
MOS管用作开关时的特点:NMOS传递低压,PMOS传递高压
在电子工程领域,MOS管(金属氧化物半导体场效应晶体管)作为开关元件时,其导通特性与所传递的电压类型密切相关。本文将详细解释为什么NMOS管适合传递低压,而PMOS管适合传递高压,并探讨实际应用中的特殊情况。
NMOS管
NMOS导通条件:Vgs>Vgs(th);
如果NMOS传递低电压:待传递的低电平放置在源极-S极,将高电平(开关信号)输入到栅极-G极,Vgs>Vgs(th),NMOS管导通,NMOS管漏极-D极电压被拉低;即相当于将NMOS管源极-S极的低电压传递到了漏极-D极;
如果NMOS传递高电压:高电压不能放置在源极-S极(因为这样放置无法使Vgs足够大从而导通NMOS);只能将高电压放置在漏极-D极,Vgs>Vgs(th),漏极-D极的高电压被传递到S极,但此时Vgs>Vgs(th)不一定能继续成立,NMOS可能不能持续导通;
所以,NMOS更适合用来传递低压,与NPN类似;
PMOS管
PMOS导通条件:Vgs<Vgs(th) (Vgs(th)为负电压);
如果PMOS传递高电压:待传递的高电平放置在源极-S极,将低电平(开关信号)输入到栅极-G极,Vgs<Vgs(th),PMOS管导通,PMOS管漏极-D极电压被拉高;即相当于将PMOS管源极-S极的高电压传递到了漏极-D极;
如果PMOS传递低电压:低电压不能放置在源极-S极(因为这样放置无法使|Vgs|足够大从而导通PMOS);只能将低电压放置在漏极-D极,Vgs<Vgs(th),漏极-D极的低电压被传递到S极,但此时Vgs<Vgs(th)不一定能继续成立,PMOS可能不能继续导通;
所以,PMOS更适合用来传递高压;与PNP类似;
实际应用
在实际使用时,我们经常也会使用NMOS来传递高电压,这主要有两个原因:一是由于工艺等原因,NMOS内部的Rds(on)通常比PMOS内部的更小一些,损耗更小;二是由于NMOS普遍比PMOS更加便宜;