pmos開關電路,電路圖原理詳解-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2025-11-10
p溝道增強型mos管開關電路：
電路圖顯示了將 p 溝道增強型mos管用作開關的情況。可以看出，電源電壓 VS施加在其源極端子 (S) 上，柵極端子提供輸入電壓 V i，而漏極端子通過電阻RD接地。
此外，從mos管的漏極端子通過RD獲得電路V o的輸出。在 p 型器件的情況下，傳導電流將來自空穴，因此會從源極流向漏極 ISD，而不是從漏極流向源極（IDS) 與 n 型器件一樣。
假設，只有mos管的柵極電壓 VG的輸入電壓變低。這會導致mos管開啟并為電流提供低（幾乎可以忽略不計）電阻路徑。
結果，大電流流過器件，導致電阻 RD上的電壓降很大。這反過來導致輸出幾乎等于電源電壓V S。接下來，考慮V i變高的情況，即當Vi 將大于器件的閾值電壓（這些器件的 V T將為負值）。在這種情況下mos管將關閉并為電流提供高阻抗路徑。這導致幾乎為零的電流導致輸出端子處的電壓幾乎為零。
p 溝道耗盡型mos管開關電路：
與此類似， p 溝道耗盡型mos管也可用于執行開關動作，如圖所示。
該電路的工作原理與上述電路幾乎相似，只是此處的截止區域為僅當 Vi = VG為正且超過器件的閾值電壓時才會出現。
1、電源從左側正常輸入時：
當VCC有效時，PMOS的體二極管率先導通，隨后S極的電壓由先前的0V變成了（VCC-0.7），此時Vgs = 0 -（VCC-0.7）= -VCC+0.7。
一般PMOS的G極導通閥值為-1~2V，而絕大多數的電源電壓差都要超過這個值。故Vgs超出G極導通閥值，Q1完全導通。
隨著Q1完全導通，Q1的DS兩端的電位差被拉低到 （此時的導通內阻 x 流過的電流），這個值一般都很小，遠小于0.7V，Q1的體二極管被短路關斷，并且Q1持續導通。
之后VCC向負載正常供電。負載的電壓取決于MOS的壓降，壓降為 MOS的導通內阻 x DS電流。較小的導通內阻可獲得很低的壓降、很低的發熱、很高的負載效率。因為MOS的導通內阻通常為幾mΩ~幾十mΩ，在幾A的電流下壓降僅僅0.0x ~ 0.xV，比肖特基二極管的0.3V更為高效。（并且二極管的壓降并不是固定的，根據二極管的特性曲線得知，電流越大壓降也會變得越大，所以現在的高效率電路都在用MOS來替代二極管，如DCDC的同步整流方案：省略了外部的二極管，降低了整體發熱，提高了輸出效率，提高了可輸出電流，便于集成為單芯片轉換器，減少了占地面積）
因為MOS的開通速度非常迅速，所以不用擔心體二極管因電流過大造成損壞，器件的電流上升都有一個過程，而在過程剛開始的幾ns，可能PMOS就已完全導通，體二極管之后就會被短路關斷。
注意：圖上的穩壓管D1，是為了防止VCC>12V，造成MOS的G極損壞。分析電路時，可去掉穩壓管來分析。
2、VCC和GND反接，電路保護：
因為Q1的體二極管反接，始終處于關斷狀態，即使負載為0Ω的通路，S極的電位也始終保持與G極相等，Q1始終處于關斷狀態。電路關斷，起到電源反接保護的作用。
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