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MOS管的電流只有一個(gè)方向嗎
  • 發(fā)布時(shí)間:2024-12-24 17:35:34
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MOS管的電流只有一個(gè)方向嗎
我們?cè)诔R?guī)使用中,NMOS和PMOS的電流一般朝著一個(gè)方向流動(dòng),如下:
NMOS:D—S
PMOS:S—D
MOS管電流方向
實(shí)際上,BJT的電流與MOS管有很大區(qū)別。BJT的電流方向是固定的,但MOS管并非唯一。我們知道,寄生二極管,即體二極管,MOS管的電流方向與其極性是相反的。
也就是說(shuō),當(dāng)MOS管在進(jìn)行開(kāi)關(guān)使用時(shí),導(dǎo)通電路只會(huì)通過(guò)MOS管的主體流過(guò)。體二極管在此不會(huì)有額外的電流通過(guò)。
當(dāng)MOS管關(guān)閉時(shí),MOS管會(huì)處于完全關(guān)閉的狀態(tài)(因?yàn)闆](méi)有電流流過(guò))。
如下圖:MOS管的體二極管為圖中的Di
MOS管電流方向
那么,如果電流方向反過(guò)來(lái)呢?是否也是這種情況?
我們看下面這張圖:MOS管的體二極管為圖中的Di:
與上面那張相反。當(dāng)MOS管的電流方向?yàn)椋?/div>
NMOS:S—D
PMOS:D—S
我們會(huì)看到,其電流方向與各自的體二極管的極性是相同的。
當(dāng)MOS管進(jìn)行開(kāi)關(guān)使用時(shí),導(dǎo)通時(shí)電流從MOS管的主體流過(guò),也會(huì)有額外的電流流過(guò)同極性的體二極管(但只有少量)。
當(dāng)MOS管處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí),MOS管不會(huì)完全關(guān)閉,并且會(huì)有較大的電流從體二極管通過(guò)。
這與我們之前講過(guò)的類似:當(dāng)VGS滿足于驅(qū)動(dòng)條件時(shí),漏極電位高于源極,電流從D—S,源極電位高于漏極,電流從S—D。這主要看的是漏極與源極之間的電位。
那么,為什么在開(kāi)關(guān)使用場(chǎng)景中,我們經(jīng)常看到的是圖一的電流流向呢?
拿NMOS作另外的電流流向S—D來(lái)舉例子。
MOS管電流方向
當(dāng)NMOS以電流為S—D的使用方式,用于開(kāi)關(guān)使用時(shí),當(dāng)NMOS關(guān)斷時(shí),會(huì)有較大的電流在體二極管處通過(guò),即圖中的Di。這在實(shí)際應(yīng)用中達(dá)不到開(kāi)關(guān)的效果。
這也是為什么我們通常將NMOS以D—S來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作。
那么,S—D就沒(méi)有實(shí)際使用意義了嗎?
還是那句話嘛,存在即合理。
在防反接電路中,它就能發(fā)揮特別的作用了。
在這里我們暫不進(jìn)入深入研究,簡(jiǎn)單說(shuō)下工作原理即可。
拿一個(gè)N-MOSFET來(lái)做一個(gè)防反接電路:
MOS管電流方向
當(dāng)電源正極,經(jīng)過(guò)后級(jí)負(fù)載電路接到體二極管,體二極管會(huì)導(dǎo)通,此時(shí)S極的電壓大概為0.7V(體二極管導(dǎo)通電壓)。
與此同時(shí)G極(柵極)接的是電源正極,這時(shí)Vgs=Vcc-0.7V>Vgsth,NMOS管就會(huì)導(dǎo)通。
當(dāng)NMOS管導(dǎo)通后,導(dǎo)通壓降基本為0,那么Vgs等于Vcc,MOS管保持導(dǎo)通狀態(tài)。
因此,整體電源通路就是通的,電源給后級(jí)負(fù)載供上了電,后級(jí)電路正常工作。
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