這就提出一個(gè)要求，需要使用一個(gè)電路，讓低壓側(cè)能夠有效的控制高壓側(cè)的MOS管，同時(shí)高壓側(cè)的MOS管也同樣會(huì)面對(duì)1和2中提到的問(wèn)題。在這三種情況下，圖騰柱結(jié)構(gòu)無(wú)法滿足輸出要求，而很多現(xiàn)成的MOS驅(qū)動(dòng)IC，似乎也沒(méi)有包含gate電壓限制的結(jié)構(gòu)。于是我設(shè)計(jì)了一個(gè)相對(duì)通用的電路來(lái)滿足這三種需求。mos管工作原理圖如下：用于NMOS的驅(qū)動(dòng)電路用于PMOS的驅(qū)動(dòng)電路NMOS驅(qū)動(dòng)電路做一個(gè)簡(jiǎn)單分析Vl和Vh分別是低端和的電源，兩個(gè)電壓可以是相同的，但是Vl不應(yīng)該超過(guò)Vh。Q1和Q2組成了一個(gè)反置的圖騰柱，用來(lái)實(shí)現(xiàn)隔離，同時(shí)確保兩只驅(qū)動(dòng)管Q3和Q4不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通。R2和R3提供了PWM電壓基準(zhǔn)，通過(guò)改變這個(gè)基準(zhǔn)，可以讓電路工作在PWM信號(hào)波形比較陡直的位置。Q3和Q4用來(lái)提供驅(qū)動(dòng)電流，由于導(dǎo)通的時(shí)候，Q3和Q4相對(duì)Vh和GND低都只有一個(gè)Vce的壓降，這個(gè)壓降通常只有，低于。R5和R6是反饋電阻，用于對(duì)gate電壓進(jìn)行采樣，采樣后的電壓通過(guò)Q5對(duì)Q1和Q2的基極產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)烈的負(fù)反饋，從而把gate電壓限制在一個(gè)有限的數(shù)值。這個(gè)數(shù)值可以通過(guò)R5和R6來(lái)調(diào)節(jié)。后，R1提供了對(duì)Q3和Q4的基極電流限制，R4提供了對(duì)MOS管的gate電流限制，也就是Q3和Q4的Ice的限制。必要的時(shí)候可以在R4上面并聯(lián)加速電容。這個(gè)器件有兩個(gè)電極，一個(gè)是金屬，另一個(gè)是extrinsic silicon(外在硅)。上海好的MOS管代理商

    此時(shí)N型半導(dǎo)體的源極和漏極的負(fù)電子被吸引出來(lái)而涌向柵極，但由于氧化膜的阻擋，使得電子聚集在兩個(gè)N溝道之間的P型半導(dǎo)體中（見(jiàn)圖b），從而形成電流，使源極和漏極之間導(dǎo)通。我們也可以想像為兩個(gè)N型半導(dǎo)體之間為一條溝，柵極電壓的建立相當(dāng)于為它們之間搭了一座橋梁，該橋的大小由柵壓的大小決定。圖給出了P溝道的MOS管。MOS管工作原理圖工作過(guò)程，其工作原理類似這里不再重復(fù)。下面簡(jiǎn)述一下用C-MOS場(chǎng)效應(yīng)管（增強(qiáng)型MOS管）組成的應(yīng)用電路的工作過(guò)程（見(jiàn)圖）。電路將一個(gè)增強(qiáng)型P溝道MOS管和一個(gè)增強(qiáng)型N溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管組合在一起使用。當(dāng)輸入端為低電平時(shí)，P溝道MOS管導(dǎo)通，輸出端與電源正極接通。當(dāng)輸入端為高電平時(shí)，N溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，輸出端與電源地接通。在該電路中，P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管和N溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管總是在相反的狀態(tài)下工作，其相位輸入端和輸出端相反。通過(guò)這種工作方式我們可以獲得較大的電流輸出。同時(shí)由于漏電流的影響，使得柵壓在還沒(méi)有到0V，通常在柵極電壓小于1到2V時(shí)，MOS場(chǎng)效應(yīng)管既被關(guān)斷。不同場(chǎng)效應(yīng)管其關(guān)斷電壓略有不同。也正因?yàn)槿绱耍沟迷撾娐凡粫?huì)因?yàn)閮晒芡瑫r(shí)導(dǎo)通而造成電源短路。上海好的MOS管代理商放大倍數(shù)大、噪聲小、功耗低等優(yōu)良性能。

    1.是用N溝道還是P溝道。選擇好MOS管器件的第一步是決定采用N溝道還是P溝道MOS管。在典型的功率應(yīng)用中，當(dāng)一個(gè)MOS管接地，而負(fù)載連接到干線電壓上時(shí)，該MOS管就構(gòu)成了低壓側(cè)開(kāi)關(guān)。在低壓側(cè)開(kāi)關(guān)中，應(yīng)采用N溝道MOS管，這是出于對(duì)關(guān)閉或?qū)ㄆ骷桦妷旱目紤]。當(dāng)MOS管連接到總線及負(fù)載接地時(shí)，就要用高壓側(cè)開(kāi)關(guān)。通常會(huì)在這個(gè)拓?fù)渲胁捎肞溝道MOS管，這也是出于對(duì)電壓驅(qū)動(dòng)的考慮。確定所需的額定電壓，或者器件所能承受的大電壓。額定電壓越大，器件的成本就越高。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，額定電壓應(yīng)當(dāng)大于干線電壓或總線電壓。這樣才能提供足夠的保護(hù)，使MOS管不會(huì)失效。就選擇MOS管而言，必須確定漏極至源極間可能承受的大電壓，即大VDS。知道MOS管能承受的大電壓會(huì)隨溫度而變化這點(diǎn)十分重要。我們須在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)測(cè)試電壓的變化范圍。額定電壓必須有足夠的余量覆蓋這個(gè)變化范圍，確保電路不會(huì)失效。需要考慮的其他安全因素包括由開(kāi)關(guān)電子設(shè)備（如電機(jī)或變壓器）誘發(fā)的電壓瞬變。不同應(yīng)用的額定電壓也有所不同；通常，便攜式設(shè)備為20V、FPGA電源為20～30V、85～220VAC應(yīng)用為450～600V。2.確定MOS管的額定電流。該額定電流應(yīng)是負(fù)載在所有情況下能夠承受的大電流。

    N溝道增強(qiáng)型MOS管的結(jié)構(gòu)在一塊摻雜濃度較低的P型硅襯底上，制作兩個(gè)高摻雜濃度的N+區(qū)，并用金屬鋁引出兩個(gè)電極，分別作漏極d和源極s。然后在半導(dǎo)體表面覆蓋一層很薄的二氧化硅(SiO2)絕緣層，在漏——源極間的絕緣層上再裝上一個(gè)鋁電極,作為柵極g。在襯底上也引出一個(gè)電極B，這就構(gòu)成了一個(gè)N溝道增強(qiáng)型MOS管。MOS管的源極和襯底通常是接在一起的(大多數(shù)管子在出廠前已連接好)。它的柵極與其它電極間是絕緣的。圖(a)、(b)分別是它的結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào)。符號(hào)中的箭頭方向表示由P(襯底)指向N(溝道)。P溝道增強(qiáng)型MOS管的箭頭方向與上述相反，如圖(c)所示。N溝道增強(qiáng)型MOS管的工作原理（1）vGS對(duì)iD及溝道的控制作用①vGS=0的情況從圖1(a)可以看出，增強(qiáng)型MOS管的漏極d和源極s之間有兩個(gè)背靠背的PN結(jié)。當(dāng)柵——源電壓vGS=0時(shí)，即使加上漏——源電壓vDS，而且不論vDS的極性如何，總有一個(gè)PN結(jié)處于反偏狀態(tài)，漏——源極間沒(méi)有導(dǎo)電溝道，所以這時(shí)漏極電流iD≈0。②vGS>0的情況若vGS＞0，則柵極和襯底之間的SiO2絕緣層中便產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)。電場(chǎng)方向垂直于半導(dǎo)體表面的由柵極指向襯底的電場(chǎng)。這個(gè)電場(chǎng)能排斥空穴而吸引電子。排斥空穴：使柵極附近的P型襯底中的空穴被排斥。場(chǎng)效應(yīng)管分為PMOS管（P溝道型）和NMOS（N溝道型）管，屬于絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管。

    由于MOS管是電壓控制元件，所以主要由柵源電壓uGS決定其工作狀態(tài)。下面以NMOS管為例介紹其特性。圖(a)為由NMOS增強(qiáng)型管構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電路。NMOS的特性，Vgs大于一定的值就會(huì)導(dǎo)通，適合用于源極接地時(shí)的情況(低端驅(qū)動(dòng))，只要柵極電壓達(dá)到4V或10V就可以了。PMOS的特性，Vgs小于一定的值就會(huì)導(dǎo)通，適合用于源極接VCC時(shí)的情況(驅(qū)動(dòng))。但是，雖然PMOS可以很方便地用作驅(qū)動(dòng)，但由于導(dǎo)通電阻大，價(jià)格貴，替換種類少等原因，在驅(qū)動(dòng)中，通常還是使用NMOS。(以N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管)它是利用VGS來(lái)控制“感應(yīng)電荷”的多少，以改變由這些“感應(yīng)電荷”形成的導(dǎo)電溝道的狀況，然后達(dá)到控制漏極電流的目的。在制造管子時(shí)，通過(guò)工藝使絕緣層中出現(xiàn)大量正離子，故在交界面的另一側(cè)能感應(yīng)出較多的負(fù)電荷，這些負(fù)電荷把高滲雜質(zhì)的N區(qū)接通，形成了導(dǎo)電溝道，即使在VGS=0時(shí)也有較大的漏極電流ID。當(dāng)柵極電壓改變時(shí)，溝道內(nèi)被感應(yīng)的電荷量也改變，導(dǎo)電溝道的寬窄也隨之而變，因而漏極電流ID隨著柵極電壓的變化而變化。MOS管的分類按溝道材料型和絕緣柵型各分N溝道和P溝道兩種;按導(dǎo)電方式：MOS管又分耗盡型與增強(qiáng)型，所以MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管分為N溝耗盡型和增強(qiáng)型。柵極電壓很低，一般在幾伏到幾十伏之間。上海好的MOS管代理商

mos管是個(gè)開(kāi)關(guān)，柵極（G）是控制端，它控制著源極（S）和漏極（D）之間是否能導(dǎo)通，即是否可以通過(guò)電流。上海好的MOS管代理商

    在單個(gè)MOS管器件中有，在集成電路光刻中沒(méi)有，這個(gè)二極管在大電流驅(qū)動(dòng)中和感性負(fù)載時(shí)可以起到反向保護(hù)和續(xù)流的作用，一般正向?qū)▔航翟谧笥?。因?yàn)檫@個(gè)二極管的存在，MOS器件在電路中不能簡(jiǎn)單地看到一個(gè)開(kāi)關(guān)的作用，比如充電電路中，充電完成，移除電源后，電池會(huì)反向向外部供電，這個(gè)通常是我們不愿意看到的結(jié)果。一般解決的方法是在后面增加一個(gè)二極管來(lái)防止反向供電，這樣雖然可以做到，但是二極管的特性決定必須有的正向壓降，在大電流的情況下發(fā)熱嚴(yán)重，同時(shí)造成能源的浪費(fèi)，使整機(jī)能效低下。還有一個(gè)方法是再增加一個(gè)背靠背的MOS管，利用MOS管低導(dǎo)通電阻來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的，這一特性另一個(gè)常見(jiàn)的應(yīng)用為低壓同步整流。注意事項(xiàng)MOS管導(dǎo)通后的無(wú)方向性，MOS在加壓導(dǎo)通后，就類似于一根導(dǎo)線，只具有電阻特性，無(wú)導(dǎo)通壓降，通常飽和導(dǎo)通電阻為幾到幾十毫歐，且無(wú)方向性，允許直流和交流電通過(guò)。使用MOS管的注意事項(xiàng)1、為了安全使用MOS管，在線路的設(shè)計(jì)中不能超過(guò)管的耗散功率，大漏源電壓、大柵源電壓和大電流等參數(shù)的極限值。2、各類型MOS管在使用時(shí)，都要嚴(yán)格按要求的偏置接入電路中，要遵守MOS管偏置的極性。如結(jié)型MOS管柵源漏之間是PN結(jié)，N溝道管柵極不能加正偏壓。上海好的MOS管代理商

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