圖說MOS三極管的工作狀態

我們知道MOS管有P溝道和N溝道之分，給出一個MOS的電路符號，你是怎么判斷它是N溝道，還是P溝道？下面我們就來看圖1這顆MOS管電路符號。

圖1

請問：哪個腳是S（源極）、哪個腳是G（柵極）哪個腳是D（漏極）？D和S，是N溝道還是P溝道MOS？1腳和3腳之間存在一個二極管，這個二極管有什么作用？如果接入電路，一般哪個接輸入哪個接輸出？

MOS三個極怎么判斷

圖2

它們是N溝道還是P溝道

圖3

寄生二極管

在圖1我們看到D極和S極之間存在著一個二極管，這個二極管叫寄生二極管。MOS的寄生二極管怎么來的呢？翻開大學里的模擬電路書里面并沒有寄生二極管的介紹。在網上查了一番資料才知道，它是由生產工藝造成的，大功率MOS管漏極從硅片底部引出，就會有這個寄生二極管。小功率MOS管例如集成芯片中的MOS管是平面結構，漏極引出方向是從硅片的上面也就是與源極等同一方向，沒有這個二極管。模擬電路書里講得就是小功率MOS管的結構，所以沒有這個二極管。但D極和襯底之間都存在寄生二極管，如果是單個晶體管，襯底當然接S極，因此自然在DS之間有二極管。如果在IC里面，N—MOS襯底接最低的電壓，P—MOS襯底接最高電壓，不一定和S極相連，所以DS之間不一定有寄生二極管。那么寄生二極管起什么作用呢？當電路中產生很大的瞬間反向電流時，可以通過這個二極管導出來，不至于擊穿這個MOS管。（起到保護MOS管的作用）

寄生二極管方向判定

圖4

MOS管的應用

開關作用

我們筆記本主板上用得最多的電子器件便是MOS管，可見MOS管在低功耗方面應用得非常廣泛，MOS管都有哪些應用呢？先來看下面的原理圖

圖5

相信你從圖5可以看出MOS管在電路中的作用了吧，以上的MOS開關實現的是信號切換（高低電平的切換），那么MOS在電路中要實現開關作用應該滿足什么條件呢？還有前面提過MOS管接入電路哪個極接輸入哪個極接輸出（提示：寄生二極管是關鍵）？我們先看MOS管做開關時在電路的接法。

圖6

想一想為什么是這樣接呢？反過來接行不行？那是不行的。就拿NMOS管來說S極做輸入D極做輸出，由于寄生二極管直接導通，因此S極電壓可以無條件到D極，MOS管就失去了開關的作用，同理PMOS管反過來接同樣失去了開關作用。接下來談談MOS管的開關條件，我們可以這么記，不論是P溝道還是N溝道，G極電壓都是與S極電壓做比較：

N溝道： UG>US時導通。 （簡單認為）UG=US時截止。

P溝道： UG

但UG比US大（或小）多少伏時MOS管才會飽和導通呢？這要看具體的MOS管，不同的MOS管要求的壓差不同。比如筆記本上用于信號切換的MOS管：N7002，2N7002E，2N7002K，2N7002D，FDV301N等。UG比US大3V---5V即可。

隔離作用

如果我們想實現線路上電流的單向流通，比如只讓電流由A->B，阻止由B->A，請問該怎么做？

但這樣的做法有一個缺點，二極管上會產生一個壓降，損失一些電壓信號。而使用MOS管做隔離，在正向導通時，在控制極加合適的電壓，可以讓MOS管飽和導通，這樣通過電流時幾乎不產生壓降。下面我們來看一個防電源反接電路。

這個電路當電源反接時NMOS管截止，保護了負載。電源正接時由于NMOS管導通壓降比較小，幾乎不損失電壓，比在電源端加保險管再在負載并聯一個二極管的方案好一些。

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