小童学习MOS管

前言

在学习数字电路时，我们会经常遇到它MOS管这个小东西，在芯片级IC电路中MOS管道也占了相当大的比例，我们经常使用板极电路MOS管道达到所需的功能。因此，是的MOS学习管特性和功能也很重要。

一、源级(S)、栅极(G)、漏极(D)如何判断三个级别？

二、N判断沟通和P沟

也可以用以下方法记忆: Negative：消极内向，箭头内向 Positive：积极的外向，所以箭头非常外向

如何判断寄生二极管的方向

有一种更生动的判断方法，即寄生二极管的方向与箭头线的方向一致。

四、MOS当管道作为开关时，电路中的连接方法

低电平方永远是输出端，高电平方永远是输入端。 电流总是从输入端流向输出端。

Q:推拉输出时，底部的那个NMOS接地S实际上是输出端吗？难道不是因为它把输出变成了地面吗？ A:是的，所以NMOS当导通时，输出端的电流将从NMOSD极流入S极，即流入S极GND在这个场景下，S可以说是电流的输出端，这叫灌电流；当PMOS导通时，D端流流出S端，所以这就是拉电流。

五、MOS管道的导通条件和常用用法

通过NMOS和PMOS可以看时的电流方向可见:(电流从高电位流向低电位流) 1、NMOS一般S极接低电平(常接GND)，而且栅极是高电平导通，VG-VS>Vt(Vt>0)为导通条件，栅极低电平断开，一般控制与地之间的导通(S极接GND)。 2、PMOS一般S极是接高电平(常接VDD)，而且栅极低电平导通，VG-VS<-Vt(Vt>0)为导通条件，栅极高电平断开，一般控制与电源之间的导通(S极接VDD)

六、寄生二极管的存在与作用

寄生二极管是MOS管道工艺是不可避免的。在正常导通状态下，电流方向必须与二极管方向相反，因为如果二极管正常不能阻断电流，则使用栅极控制断开是没有意义的，电流 它可以从二极管中流通。给定正确电压后，栅极G相当于连接D端和S端的桥梁。 寄生二极管的作用： ①防止在VDD过压时烧坏MOS管，因为在啊对MOS管造成损害之前，二极管先反向击穿，将大电流直接到地，从而避免MOS管被烧坏。 ②MOS管道反时，二极管导通，避免烧坏MOS管道。当电路有反向感应电压时，也可以为反向感应电压提供通路，避免反向感应电压击穿MOS管。

七、MOS管栅极的串联电阻

我们知道，MOSFET该装置为电压控制装置，不同于双极性三极管，MOSFET管道的导通只需控制栅极的电压，不需要栅极的电流。因此，理论上，MOS无需串联任何电阻。 一方面，考虑MOS为了加快管栅极的寄生电容MOS管导通和截止速度降低MOS管道在导通和截止过程中的损失，其栅极上的等效电阻应尽可能小。栅极串联的电阻会延长MOS导通和截止时间，增加不必要的损失。 另一方面，为了防止MOSFET开关过程中产生震荡波形，这不仅会增加MOSFET如果开关损耗过大，也会造成冲击MOS当管道被击穿时，我们需要在栅极串联一个电阻。 下图显示了英飞凌半导体工作给出的功率MOS管栅极串联电阻对消除开关冲击起到了真正的作用。 在功率MOS在管道的驱动电路电路中，会有各种分布式电感Lp，他们与MOSFET的Cgd, Cge会形成谐振电路。它们会谐振开关驱动信号中的高频谐波重量，从而导致功率管输出电压的波动。在MOS管的栅极串联电阻RG，可以增大MOS管少谐振电路的Q值，使电感和电容谐振现象尽快衰减。 所以，在MOS根据具体情况，电阻应根据具体情况进行MOS管道和电路分布杂散电感来确定。如果其值较小，则会导致输出振铃。如果它很大，它会增加MOS管道开关过渡时间，从而增加功耗。有一个最好的串联电阻RG，当驱动电路处于临界阻尼状态时，MOS管驱动信号处于小振荡和快速开关状态。因此，RG应该与MOSFET驱动电路的分布电感与其杂散电容有关。因此，它不是一个固定值，需要根据实验来确定。有句话说可以选4.根据实际情况，7欧姆至100欧姆的具体值PCB布线，使用MOS管Qg，Cgd参数，MOS综合决定驱动电路的类型。最好不要出现开关振铃，尽量缩短开关时间。 在我们实验室的电路评估中，导师提出了一个改进，让设计师一个接一个mos管道的栅极电阻为100Ω改成1kΩ，考虑到限流，防止大电流入栅极烧坏mos管道，真的需要限流吗？

八、栅极与源极之间的电阻

在MOS在管道应用过程中，我们经常看到栅极G和源极S并联电阻。它起什么作用？ ①通过提供偏置电压R3与R很容易理解4分压得到偏置电压。 ②保护栅极G和源极S：我们知道MOS管的G-S阻抗很大，所以 只要当G-S脚有少量静电，有一点电流流过，G-S极间等效电容器的两端会产生很高的电压，因为如果大阻抗乘以电流，就会有很大的电压。ESD静电排放，在结电容Cgs两端产生的高压可能会使MOS管道有误动作，甚至可能管道G-S极击穿，所以在栅极（G) 与 源极(S)之间加这个电阻主要是把ESD静电泄漏可以保护这一点MOS管的作用。

案例分析： 该电路是图腾柱的推拉电路，作用是加速MOS管快速导通和关断。我们知道MOS管道有米勒效应。为了避免管道长时间停留在米勒平台上，我们需要加速MOS从而减少开关的损耗。Q3、Q四是轮流导通，MOS如果此时电源突然关闭，管道的G极处于持续充放状态，MOS管道的栅极可能有两种情况： 第一种情况是，断电时，栅极刚好处于放电状态，结电容Cgs没有电荷储存，电放刚刚结束；

另一种情况是，断电时门源极(Vgs)就在充电状态下，此时结电容Cgs它有电荷，充满电，如上图所示。此时电源断开Q1、Q都断开了，都没电了。这个时候Vgs电荷没有释放电路。这种电荷一直存在于这里，可以长期建立MOS管导通的条件没有消失，相当于关机时Vgs电压一直存在。这样，由于激励信号尚未建立，启动瞬间再次启动MOS管的漏极（D极)随机供电，在导电沟的作用下，MOS管道立即产生无法控制的巨大漏极（D极）电流Id，可能会引起MOS这种情况不是我们想要的。 因此，为了避免这种现象，它正在发生MOS管的GS之前，并连接一个泄漏的电阻R4.如上图所示，关机后结电容Cgs通过这个电阻存储的电压R4对GND迅速释放。一般这个电阻的阻值不可以取太大，太大了放电就比较慢，为为保证电荷的迅速释放，一般取5K至数10K左右。

九、MOS管的那些事

MOS管道中的氧化物O是SiO2，SiO2不导电，所以驱动极栅极G基本不走电流，所以MOS管道是电压驱动元件，功耗相对较低。