一、原理介紹

如上圖MOS管符號(hào)，要注意如果剛學(xué)完三極再來看這個(gè)會(huì)覺得很別扭，記不住，下面與NMOS原理做介紹，PMOS就剛好是相反的。

上圖NMOS管是壓控型器件，VGS電壓大于開啟電壓時(shí)，內(nèi)部溝道在場強(qiáng)的作用下導(dǎo)通，Vgs電壓小于開啟電壓時(shí)，內(nèi)部溝道截止;

Vgs電壓越高，內(nèi)部場強(qiáng)越大，導(dǎo)通程度越高，導(dǎo)通電阻Ron越小,注意，Vgs電壓不能超過芯片允許的極限電壓;NMOS管一般作為低端驅(qū)動(dòng)器件，源級(jí)S接地。

例如：IRLML2502TRPBF 開啟電壓在0.6V ~ 1.2V,但是在4.5V的時(shí)候才飽和導(dǎo)通，所以在驅(qū)動(dòng)的時(shí)候3.3V的CPU，IO可直接驅(qū)動(dòng)就有可能出現(xiàn)問題。

2、（保護(hù)）寄生二極管

使用時(shí)，要特別注意內(nèi)部保護(hù)二極管。例如，電源接反時(shí)，源級(jí)S接到了電源正極，此時(shí)通過內(nèi)部寄生二極管導(dǎo)通，如果電源輸入沒有反接保護(hù)，NOMS管有可能燒毀。

2、輸入輸出電容

使用時(shí)，要特別注意GS管腳的等效電容Cgs，控制NMOS管的導(dǎo)通與截止，本質(zhì)上是控制Cgs電容的充放電（但這個(gè)電容一般比較小）；

如果要求NMOS快速導(dǎo)通與截止（高頻時(shí)影響較大，IRLML2502TRPBF的，VGS電容為740PF），此時(shí)需要驅(qū)動(dòng)源能夠提供足夠大的驅(qū)動(dòng)電流，以提供Cgs電容的瞬間充放電；

如果僅僅作為開關(guān)使用，可以串電阻，此時(shí)，對(duì)驅(qū)動(dòng)源的要求就不高，單片機(jī)的IO口(推挽輸出時(shí)，可以提供20mA的驅(qū)動(dòng)電流)可以直接驅(qū)動(dòng)。

三、選型

1、常用NMOS型號(hào): SI2312DS、BSS138LT1G、BSH103、CSD17313Q2、IRFR4104TRPBF、IRFS23N20DPBF、IRFS4127TRLPBF、IRFS4229PBF、IRLHM620PBF、IRLML2502TRPBF等，型號(hào)很多，可以根據(jù)需求合理選擇；

2、選型依據(jù)

①、Ids電流，導(dǎo)通電阻Ron越小，允許的Ids越大；

②、開關(guān)速率，詳看手冊(cè)的打開、保持、關(guān)閉時(shí)間；

③、Vgs開啟電壓，驅(qū)動(dòng)電壓，極限電壓；

④、Vds極限電壓；

⑤、封裝尺寸；

四、常用實(shí)例

1、單片機(jī)內(nèi)部IO口

推挽輸出電路

PMOS低電平導(dǎo)通，NMOS低電平截止 輸出高電平

PMOS高電平截止，NMOS高電平導(dǎo)通，輸出低電平

開漏輸出電路

開漏輸出一般應(yīng)用在I2C、SMBUS 通訊等需要“線與”功能的總線電路中。除此之外，還用在電平不匹配的場合，如需要輸出5 伏的高電平，就可以在外部接一個(gè)上拉電阻，上拉電源為5 伏，并且把GPIO 設(shè)置為開漏模式，當(dāng)輸出高阻態(tài)時(shí)，由上拉電阻和電源向外輸出5 伏的電平，只要電流夠，就可以驅(qū)動(dòng)繼電器等。

2、IC內(nèi)部集成電路

上圖 CD4001 IC內(nèi)部電路介紹一下，左側(cè)的其實(shí)就是推挽輸出電路對(duì)吧，其實(shí)也就是一個(gè)反向器，對(duì)應(yīng)符號(hào)右側(cè)的兩個(gè)符號(hào)，那么上圖8-2推挽輸出電路和此電路是一樣的就可以認(rèn)為：反向的反向就是同向輸出邏輯器件了，這也是非常常用的邏輯電路，另外所有輸入均采用CMOS保護(hù)網(wǎng)絡(luò) 管腳對(duì)電源和對(duì)地加二極管保護(hù)。

另外：看一下上圖SRAM的電路，也都是MOS管組成的，反向器，鎖存器，存儲(chǔ)1位數(shù)據(jù)，原理都是一樣P1,P2,N1,N2,就是下面的兩個(gè)交叉的推挽輸出電路,等效兩個(gè)相互連接的反向器。

4、防反接電路

設(shè)計(jì)說明：上圖我就自手繪涂抹了一下（兼職美工）。

1、巧妙利用內(nèi)部（寄生）保護(hù)二極管。上電時(shí)，VIN上正下負(fù)，通過內(nèi)部保護(hù)二極管，Vgs電壓大于Vth電壓，NMOS管完全導(dǎo)通；

2、R11，R12:電阻分壓，調(diào)整Vgs電壓，Vgs電壓盡量大，這樣，Ron越小，壓降越小，損耗越低；設(shè)輸入12V,控制VGS電壓：5V~6V，那么R11:5.6K R12:5.1K,可以正常導(dǎo)通。

3、穩(wěn)壓二極管，防止Vgs電壓超過極限電壓，選型時(shí)參照NMOS器件數(shù)據(jù)手冊(cè)啟動(dòng)電壓選擇,5.1V,或12V的穩(wěn)壓管。

4、當(dāng)電源接反時(shí)，下正上負(fù)，NMOS不導(dǎo)通，有效保護(hù)后級(jí)電路。

5、學(xué)以致用，上圖所示為PMOS管的防反接電路，原理相同的，就不再介紹。

審核編輯：劉清