MOS管是一種具有特殊功能的半導體器件，其英文全稱為Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，即金屬-氧化物-半導體場效應晶體管。它在電路中通常作為開關使用，通過改變柵極電壓來控制源極和漏極之間的導通和截止。

在一塊金屬膜上制作兩個電極A和B，分別與源極和漏極相連。當給其中一個電極加上正向電壓時，該電極將產生電子并沿電場方向移動形成空穴；而給另一個電極加上反向電壓時，該電極將產生空穴并將電子向反方向推回至金屬膜表面形成一個回路，從而阻止電子流動而產生電流輸出到負載電阻上。

由于MOS管的輸入電阻很大，對負載電流的變化不敏感，因此即使外加電源電壓變化，它也能保持截止狀態不變（即開路）。當外電路接通且負載電流增大時，由于基區電阻較大而呈現高阻抗特性，使輸出電壓減小直至截止。

MOS管的工作原理

MOS管一般有耗盡型和增強型兩種。這里我們以增強型MOS為例分析。

MOS管由漏極、源極和柵極組成，還分為N溝和P溝兩種MOS管。首先我們將漏極接到電源正極，源極接到電源負極。對mos管而言，在柵極無電壓情況下，源極與漏極之間是兩個背對背二極管，而不會有電流通過，此時的mos管處于截止狀態。

如上圖所示，柵極加電壓時，當電壓小于閾值 VGS (th)時，柵極與基片 P之間會因為電場的作用，使 P型半導體的源極和漏極上的負電子受到吸引而涌向柵極，而因為氧化膜的阻隔，將電子聚集在兩個N溝道之間的半導體中。

如果柵極電壓越高，電子濃度就會越高。當VGS (th)超過一個閾值，N型半導體將在源極和漏極之間形成一個電子通道。這段時間內，由于漏極上加了正電壓，會形成漏極至源極的電流， MOS管導通。

MOS管開關電路實例

在電路中，MOS管通常用作開關，通過改變柵極電壓來控制源極和漏極之間的導通和截止。其電路符號通常由三個引腳組成，分別是柵極（G）、源極（S）和漏極（D）。有時，在源極和漏極之間還會有一個表示二極管的符號。

當柵極電壓為0時，MOS管處于截止狀態，源極和漏極之間沒有導通。當柵極電壓大于閾值電壓時，MOS管進入導通狀態，源極和漏極之間形成導電通道。

在電路中，可以使用電阻、電容、二極管等元件與MOS管一起構成各種電路。例如，通過在柵極上施加一個控制信號，可以將MOS管作為開關來控制電流的通斷。

此外，根據不同的工作電壓和電流要求，可以選擇不同類型和規格的MOS管，如N溝道或P溝道、高低壓驅動等。

在下圖所示的電路中，增強型 N 溝道MOS管用于切換簡單的燈“ON”和“OFF”（也可以是 LED）。

柵極輸入電壓VGS被帶到適當的正電壓電平以打開器件，因此燈負載要么“打開”，（V GS = +ve），要么處于將器件“關閉”的零電壓電平，（V GS = 0V）。

如果燈的電阻負載要由電感負載（如線圈、螺線管或繼電器）代替，則需要與負載并聯一個“續流二極管”，以保護MOS管免受任何自生反電動勢的影響。

上面顯示了一個非常簡單的電路， 用于切換電阻負載，例如燈或 LED 。但是，當使用功率mos管切換感性或容性負載時，需要某種形式的保護來防止mos管器件受損。驅動感性負載與驅動容性負載的效果相反。

例如，沒有電荷的電容是短路的，導致高“涌入”電流，當我們從感性負載上移除電壓時，隨著磁場崩潰，我們會產生很大的反向電壓，從而導致感應繞組中的感應反電動勢。