MOSFET與MOSFET驅(qū)動電路原理及應(yīng)用

　 下面是我對MOSFET及MOSFET驅(qū)動電路基礎(chǔ)的一點(diǎn)總結(jié)，其中參考了一些資料，非全部原創(chuàng)。包括MOS管的介紹，特性，驅(qū)動以及應(yīng)用電路。　

在使用MOS管設(shè)計(jì)開關(guān)電源或者馬達(dá)驅(qū)動電路的時(shí)候，大部分人都會考慮MOS的導(dǎo)通電阻，最大電壓等，最大電流等，也有很多人僅僅考慮這些因素。這樣的電路也許是可以工作的，但并不是優(yōu)秀的，作為正式的產(chǎn)品設(shè)計(jì)也是不允許的。

1、MOS管種類和結(jié)構(gòu)
　 MOSFET管是FET的一種(另一種是JFET)，可以被制造成增強(qiáng)型或耗盡型，P溝道或N溝道共4種類型，但實(shí)際應(yīng)用的只有增強(qiáng)型的N溝道MOS管和增強(qiáng)型的P溝道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是這兩種。右圖是這兩種MOS管的符號。

　 至于為什么不使用耗盡型的MOS管，不建議刨根問底。
　 對于這兩種增強(qiáng)型MOS管，比較常用的是NMOS。原因是導(dǎo)通電阻小且容易制造。所以開關(guān)電源和馬達(dá)驅(qū)動的應(yīng)用中，一般都用NMOS。下面的介紹中，也多以NMOS為主。
　 在MOS管原理圖上可以看到，漏極和源極之間有一個(gè)寄生二極管。這個(gè)叫體二極管，在驅(qū)動感性負(fù)載(如馬達(dá))，這個(gè)二極管很重要。順便說一句，體二極管只在單個(gè)的MOS管中存在，在集成電路芯片內(nèi)部通常是沒有的。下圖是MOS管的構(gòu)造圖，通常的原理圖中都畫成右圖所示的樣子。 (柵極保護(hù)用二極管有時(shí)不畫)

　 MOS管的三個(gè)管腳之間有寄生電容存在，如右圖所示。這不是我們需要的，而是由于制造工藝限制產(chǎn)生的。寄生電容的存在使得在設(shè)計(jì)或選擇驅(qū)動電路的時(shí)候要麻煩一些，但沒有辦法避免，在MOS管的驅(qū)動電路設(shè)計(jì)時(shí)再詳細(xì)介紹。

2、MOS管導(dǎo)通特性
　 導(dǎo)通的意思是作為開關(guān)，相當(dāng)于開關(guān)閉合。
　 NMOS的特性，Vgs大于一定的值就會導(dǎo)通，適合用于源極接地時(shí)的情況(低端驅(qū)動)，只要柵極電壓達(dá)到4V或10V就可以了。
　 PMOS的特性，Vgs小于一定的值就會導(dǎo)通，使用與源極接VCC時(shí)的情況(高端驅(qū)動)。但是，雖然PMOS可以很方便地用作高端驅(qū)動，但由于導(dǎo)通電阻大，價(jià)格貴，替換種類少等原因，在高端驅(qū)動中，通常還是使用NMOS。
　 右圖是瑞薩2SK3418的Vgs電壓和Vds電壓的關(guān)系圖。可以看出小電流時(shí)，Vgs達(dá)到4V，DS間壓降已經(jīng)很小，可以認(rèn)為導(dǎo)通。