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讲解| Mos管就是一个微型电控开关?

 小男孩叫闫旗 2019-11-04
 
MOS管作为半导体领域最基础的器件之一,在我们的板级电路应用中都十分的广泛,尤其在大功率半导体器件领域,各种结构的MOS管更是发挥着不可或缺的作用,作为一个基础器件,说难它也难,说简单它也简单。接下来通过一则小小的实验,来了解一下MOS管是怎么工作的吧。
这里面选择的是N沟道,然后增强型的2N7002,栅极G级接入的是一个方波,源级S级接的是地,漏极D接的是一个10V的电压,还有一个一千欧的电阻,还有一个LED灯。LED灯可以用来看一下我们MOS管的工作的状态。我们来运行看一下。然后MOS管肯定是在工作了,因为LED灯在闪烁。我们用示波器来看一下LED灯的闪烁跟输入的电压的关系:灯亮的时候停止,G级的电压是高电平,这个时候Ugs之间的电压它是正的,那说明MOS管子是导通的。接下来我们看一下LED关闭的状态,它的电压情况,电压确实是0V,Ugs之间的电压是零的话,说明MOS管子是不导通的,接不到地电路不通,LED灯就不亮的。

刚刚这个实验,我们能够看到MOS管可以作为开关用,来控制LED灯的开和关。为什么MOS管可以作为开关的用途?
MOS管的开关功能
上面实验里面,MOS管是怎么起到开关的作用的呢?
MOS管作为开关用的话,以N型的来举个例子。作为开关用的条件,就是不管是N型的还是P型的。
条件就是:
当MOS管G极的电压Ug大于源级的电压,S级的电压的时候,就是导通状态。
当MOS管Ug等于Us的时候,就是截止状态。
(补充:MOS管导通是有一个门限电压Uth,上面讲的截止和导通是一个非常理想的状态,就是Uth=0V时。当然这种状态是不存在的,我们在用MOS管的时候,需要查看Uth的值,当Ugs之间的电压大于这个值时,MOS管就是导通状态,小于这个值,MOS管就是截止状态。)
MOS管和三极管的区别
些人会问三极管和MOS管有什么区别的地方呢?
三极管和MOS管其实有很相像的地方,比如说他们都能放大电流。什么时候用MOS管,什么时候用三极管呢?
第一,从性质、根本上来说,MOS管是电压控制型的,而三极管是电流控制型的。比如说我们有一个情景是只允许从信号源取得较少电流的情况下,这个时候我们就要用MOS管;如果说信号的电压比较低,但是允许从信号源取出较大电流的情况下,我们就选择三极管。
第二,三极管通常是用来放大一些交流的信号,比如我们功放里会用很多级的三极管来放大我们的模拟信号;MOS管通常作为开关用,比如电机驱动器。
第三,从成本上来说,三极管价格是比较低的,MOS管略贵一点。
第四,从功耗上来说,三极管损耗也是比较大的,MOS管是略低一些。
第五,驱动能力上的话,MOS管通常是用在开关电源的地方,作为开关电路来用。

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