图说MOS三极管的工作状态

我们知道MOS管有P沟道和N沟道之分，给出一个MOS的电路符号，你是怎么判断它是N沟道，还是P沟道？下面我们就来看图1这颗MOS管电路符号。

图1

请问：哪个脚是S（源极）、哪个脚是G（栅极）哪个脚是D（漏极）？D和S，是N沟道还是P沟道MOS？1脚和3脚之间存在一个二极管，这个二极管有什么作用？如果接入电路，一般哪个接输入哪个接输出？

MOS三个极怎么判断

图2

它们是N沟道还是P沟道

图3

寄生二极管

在图1我们看到D极和S极之间存在着一个二极管，这个二极管叫寄生二极管。MOS的寄生二极管怎么来的呢？翻开大学里的模拟电路书里面并没有寄生二极管的介绍。在网上查了一番资料才知道，它是由生产工艺造成的，大功率MOS管漏极从硅片底部引出，就会有这个寄生二极管。小功率MOS管例如集成芯片中的MOS管是平面结构，漏极引出方向是从硅片的上面也就是与源极等同一方向，没有这个二极管。模拟电路书里讲得就是小功率MOS管的结构，所以没有这个二极管。但D极和衬底之间都存在寄生二极管，如果是单个晶体管，衬底当然接S极，因此自然在DS之间有二极管。如果在IC里面，N—MOS衬底接最低的电压，P—MOS衬底接最高电压，不一定和S极相连，所以DS之间不一定有寄生二极管。那么寄生二极管起什么作用呢？当电路中产生很大的瞬间反向电流时，可以通过这个二极管导出来，不至于击穿这个MOS管。（起到保护MOS管的作用）

寄生二极管方向判定

图4

MOS管的应用

开关作用

我们笔记本主板上用得最多的电子器件便是MOS管，可见MOS管在低功耗方面应用得非常广泛，MOS管都有哪些应用呢？先来看下面的原理图

图5

相信你从图5可以看出MOS管在电路中的作用了吧，以上的MOS开关实现的是信号切换（高低电平的切换），那么MOS在电路中要实现开关作用应该满足什么条件呢？还有前面提过MOS管接入电路哪个极接输入哪个极接输出（提示：寄生二极管是关键）？我们先看MOS管做开关时在电路的接法。

图6

想一想为什么是这样接呢？反过来接行不行？那是不行的。就拿NMOS管来说S极做输入D极做输出，由于寄生二极管直接导通，因此S极电压可以无条件到D极，MOS管就失去了开关的作用，同理PMOS管反过来接同样失去了开关作用。接下来谈谈MOS管的开关条件，我们可以这么记，不论是P沟道还是N沟道，G极电压都是与S极电压做比较：

N沟道： UG>US时导通。 （简单认为）UG=US时截止。

P沟道： UG

但UG比US大（或小）多少伏时MOS管才会饱和导通呢？这要看具体的MOS管，不同的MOS管要求的压差不同。比如笔记本上用于信号切换的MOS管：N7002，2N7002E，2N7002K，2N7002D，FDV301N等。UG比US大3V---5V即可。

隔离作用

如果我们想实现线路上电流的单向流通，比如只让电流由A->B，阻止由B->A，请问该怎么做？

但这样的做法有一个缺点，二极管上会产生一个压降，损失一些电压信号。而使用MOS管做隔离，在正向导通时，在控制极加合适的电压，可以让MOS管饱和导通，这样通过电流时几乎不产生压降。下面我们来看一个防电源反接电路。

这个电路当电源反接时NMOS管截止，保护了负载。电源正接时由于NMOS管导通压降比较小，几乎不损失电压，比在电源端加保险管再在负载并联一个二极管的方案好一些。

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