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  • MOS管的電流只有一個方向嗎
    • 發(fā)布時間:2024-12-24 17:35:34
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    MOS管的電流只有一個方向嗎
    我們在常規(guī)使用中,NMOS和PMOS的電流一般朝著一個方向流動,如下:
    NMOS:D—S
    PMOS:S—D
    MOS管電流方向
    實際上,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,當MOS管在進行開關(guān)使用時,導(dǎo)通電路只會通過MOS管的主體流過。體二極管在此不會有額外的電流通過。
    當MOS管關(guān)閉時,MOS管會處于完全關(guān)閉的狀態(tài)(因為沒有電流流過)。
    如下圖:MOS管的體二極管為圖中的Di
    MOS管電流方向
    那么,如果電流方向反過來呢?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MOS管的電流方向為:
    NMOS:S—D
    PMOS:D—S
    我們會看到,其電流方向與各自的體二極管的極性是相同的。
    當MOS管進行開關(guān)使用時,導(dǎo)通時電流從MOS管的主體流過,也會有額外的電流流過同極性的體二極管(但只有少量)。
    當MOS管處于關(guān)閉狀態(tài)時,MOS管不會完全關(guān)閉,并且會有較大的電流從體二極管通過。
    這與我們之前講過的類似:當VGS滿足于驅(qū)動條件時,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,為什么在開關(guān)使用場景中,我們經(jīng)??吹降氖菆D一的電流流向呢?
    拿NMOS作另外的電流流向S—D來舉例子。
    MOS管電流方向
    當NMOS以電流為S—D的使用方式,用于開關(guān)使用時,當NMOS關(guān)斷時,會有較大的電流在體二極管處通過,即圖中的Di。這在實際應(yīng)用中達不到開關(guān)的效果。
    這也是為什么我們通常將NMOS以D—S來進行開關(guān)操作。
    那么,S—D就沒有實際使用意義了嗎?
    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。
    在這里我們暫不進入深入研究,簡單說下工作原理即可。
    拿一個N-MOSFET來做一個防反接電路:
    MOS管電流方向
    當電源正極,經(jīng)過后級負載電路接到體二極管,體二極管會導(dǎo)通,此時S極的電壓大概為0.7V(體二極管導(dǎo)通電壓)。
    與此同時G極(柵極)接的是電源正極,這時Vgs=Vcc-0.7V>Vgsth,NMOS管就會導(dǎo)通。
    當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,電源給后級負載供上了電,后級電路正常工作。
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