MOS管工作原理详细讲解..
mos管符号及工作原理
mos管符号及工作原理MOS（金属-氧化物-半导体）管是一种主要用于放大和开关电流的半导体器件。
它是现代集成电路中最常用的技术之一，具有很高的集成度和性能。
MOS管的符号是由两个垂直线段表示，上面有一个圆圈，类似于电容器的符号。
这个圆圈表示氧化物层。
下面的直线代表半导体材料，悬空地在两个金属电极上，这些金属电极被称为源极和漏极，在符号中以S和D 表示。
当电压施加在源极和漏极之间时，MOS管的特性会改变，从而导致电流的流动和控制。
要理解MOS管的工作原理，首先需要了解一些基本概念。
1.氧化层：MOS管中的氧化层是由氧化铝或氧化硅等材料形成的绝缘层。
它起到了绝缘、保护和隔离半导体材料的作用。
2.主导区域：主导区域是位于源极和漏极之间的半导体材料，通常是硅。
这个区域可以通过施加电压来控制电流的流动。
3.栅极：栅极是位于氧化层上方的金属电极，通常是铝或钨。
栅极的作用是控制主导区域中的电子流。
MOS管的工作原理如下：1.假设栅极与源极之间没有电压，主导区域中没有电流流动。
这是因为氧化层是绝缘物质，不允许电子流通过。
这种状态称为截止状态。
2.当向栅极施加正电压时，它与主导区域之间会形成一个电势差。
这个电势差会吸引主导区域中的自由电子向栅极靠近。
这样就在主导区域形成了一个负电荷层，称为沉积层。
受到栅极的控制，沉积层的深度和形状可以调整。
3.当栅极施加的电压增加到一些阈值（也称为“临界电压”）以上时，大量的电子会进入沉积层，并与源极之间的电子相遇。
这会导致沉积层中的电子和源极之间出现电流，称为漏极电流。
同时，主导区域的电荷密度减小，导致主导区域中的电子流减少。
4.当漏极电流不再随栅极电压的增加而继续增加时，称为饱和状态。
此时，栅极对主导区域中的电荷密度的控制已经达到最大限度。
通过控制栅极电压，可以在MOS管中实现放大电流和开关电流的功能。
这使得MOS管广泛应用于数字电路、放大器、开关电源等各种电子设备中。
总结起来，MOS管的工作原理是通过在栅极和源极之间施加电压，控制主导区域中电子流的流动。
MOS管工作原理详解
MOS管工作原理详解MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）又称金属氧化物半导体场效应电晶体管，是一种主要的功率设备，广泛应用于电路中的功率放大、信号处理、开关和逆变等领域。
它具有低功耗、高速度和高可靠性等优点，并且能够在广泛的工作温度范围内工作。
MOSFET的工作原理可以分为四个阶段：恒压、导通、耗尽和饱和。
以下将详细解释每个阶段的工作原理。
1.恒压阶段：当MOS管没有电压施加在栅极和源极之间时，栅极和源极之间形成一个反向偏置结，称为反型结，此时MOSFET处于恒压状态。
在这个阶段，电势差的引导区内几乎没有电子或空穴的流动。
2.导通阶段：当一个正的栅极电压施加在栅极上时，栅极和源极之间的势垒被降低，使得在MOSFET的通道中形成一个导电路径。
当有一个正的电压施加在源极和漏极之间时，导电路径上的电流将开始流动。
在这个阶段，MOSFET处于导通状态。
3.耗尽阶段：当漏极电压增加到反型结的反向击穿电压时，即使栅极电压较高，电流也会被阻断。
此时，MOSFET处于耗尽状态，导电通道断开。
4.饱和阶段：当正的栅极电压施加在栅极上，并且相同电压施加在源极和漏极之间时，MOSFET处于饱和状态。
在这个阶段，导电通道处于最大导通状态，电流可以尽量流过。
MOSFET的工作原理依赖于其栅极和源极之间的电压和电流，控制栅极电压可以改变MOSFET的导电特性。
通过改变栅极电压的幅度和极性，可以控制MOSFET的导电通道的开闭，从而控制MOSFET的导通或阻断。
这种特性使MOSFET成为一种非常适合用作开关的器件。
此外，MOSFET还具有一些其他特点，例如低输入电流、高输入阻抗、低噪声和快速响应等。
这些特点使MOSFET在很多应用中得到广泛应用，包括功率放大器、开关电源、电机驱动器等。
总结起来，MOSFET的工作原理是通过控制栅极电压来改变导电通道的开闭状态，从而控制MOSFET的导通和阻断。
MOS管工作原理详细讲解
MOS管工作原理详细讲解MOS管，即金属-氧化物-半导体场效应晶体管，是一种重要的电子器件，广泛应用于各种电路中。
其工作原理是利用金属-氧化物-半导体的结构来实现电流的控制和放大。
MOS管的结构包括：金属基片、氧化层和半导体层。
金属基片作为整个晶体管的主要载流子通道，氧化层用于隔离金属基片和半导体层，同时承受着场效应电路中的控制电压，半导体层作为控制电压的接收器。
MOS管的工作原理可以分为三个阶段：截止区、增强区和饱和区。
在截止区，当MOS管的栅电压低于阈值电压时，没有足够的电子进入沟道区域，电子通路被截断，无法形成导电通路，MOS管的电阻十分高，相当于一个断路，电流几乎为零。
当栅电压高于阈值电压时，MOS管进入增强区。
在这个区域，随着栅电压的增加，沟道中的自由电子越来越多，电子通路逐渐形成，电阻也开始降低。
当达到一定的栅电压时，电阻达到最小值，此时沟道已经完全形成，MOS管可导通大量电流。
随着栅电压的继续增加，MOS管进入饱和区。
在这个区域，增加栅电压不再能够显著改变沟道中自由电子的浓度，电流基本保持不变，此时MOS管的电阻达到最小值。
可以将饱和区看作是增强区的延伸，两者没有明显的分界线。
通过调节栅电压，可以实现对MOS管的控制。
当栅电压低于阈值电压时，MOS管截止，没有电流通过；当栅电压高于阈值电压时，沟道中的电子浓度与栅电压成正比，电流通过MOS管；当栅电压进一步增大，MOS管进入饱和区，电流几乎不再增加。
MOS管具有许多优点，如高输入电阻、低功耗、噪声小、电压增益高等，因此得到了广泛的应用。
在数字电路中，MOS管被用作开关，可以实现逻辑门的功能；在模拟电路中，MOS管可以作为电流放大器使用；同时，MOS管还可以用于制作存储器、微处理器、操作放大器等各种集成电路。
总之，MOS管的工作原理是通过控制栅电压来改变沟道中自由电子的浓度，从而实现电流的控制和放大。
通过调节栅电压，可以使MOS管处于截止、增强或饱和区，实现不同的电路功能。
MOS管电路工作原理及详解
MOS管电路工作原理及详解MOS管，全称金属氧化物半导体场效应管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor），是一种重要的半导体器件，广泛应用于各种电路中，如放大、开关和逻辑电路等。
其工作原理和详解如下。
MOS管是一种固态电子器件，由金属栅、氧化物绝缘层和半导体管道构成。
工作时，栅极的电势可以控制管道中的电流流动。
当栅极电压Vgs为零，即不施加任何电压时，MOS管处于截止状态，不导电。
当施加正电压到栅极，即Vgs > 0时，形成一个正电场，吸引电子进入通道，导致N型沟道中电子增加，电荷密度增加，电流开始流动，MOS管进入导通状态。
而当施加负电压到栅极，即Vgs < 0时，形成一个负电场，把放在绝缘氧化物界面的电子吸引到栅极区域，减少沟道中电子数目，导致电流减小，MOS管进入截止状态。
因此，通过改变栅极电压，可以控制MOS管的导电特性。
MOS管有两种类型：P型MOS（PMOS）和N型MOS（NMOS）。
在PMOS 中，栅极为N型半导体，通道为P型半导体；而在NMOS中，栅极为P型半导体，通道为N型半导体。
两种类型的MOS管具有不同的导通方式。
对于PMOS，当栅极电压为负值（Vgs < 0），P型沟道会形成一个电子空穴击穿区域，通道中的电子将被拉入空穴区域，电流减小。
而当栅极电压为正值（Vgs > 0），击穿区域的电子将会被驱逐回通道，创造一个恢复的电子空穴区域，电流增加。
所以，PMOS管的导通与栅极电压是相反的。
对于NMOS，当栅极电压为负值（Vgs < 0），P型沟道中的电子将被排斥到源极区域，通道被堵塞，电流减小。
而当栅极电压为正值（Vgs > 0），电子将被吸引到沟道并形成导电路径，电流增加。
因此，NMOS的导通与栅极电压是一致的。
MOS管的导通特性由其工作区域决定，通常可分为三个区域：截止区、饱和区和线性区。
mos管的导通原理
MOS管（MOSFET）是金属-氧化物-半导体场效应晶体管的缩写。
它是一种电子器件，用于控制电流流动的导通和截断。
MOS管的导通原理基于场效应。
它通过控制栅极电压来调节导电层（沟道）中的电荷浓度，进而控制电流的流动。
MOS管由四个主要部分组成：
1. 源极（Source）：电流的进入端。
2. 漏极（Drain）：电流的流出端。
3. 栅极（Gate）：用于控制沟道中的电流的栅极电压。
4. 沟道（Channel）：源极和漏极之间的导电区域。
MOS管的导通过程如下：
1. 堆积：当栅极电压高于阈值电压时，栅极和沟道之间的氧化层下方会形成一层带电的正离子区。
这些正离子吸引了电子，并在沟道中形成一个导通通道。
2. 增强：当正离子沉积在沟道上时，它们与直接从源极流向漏极的电子相互作用，形成导电通道。
在这个过程中，电子从源极通过导通通道到达漏极，形成电流的流动。
3. 控制：通过调节栅极电压，可以控制正离子沉积的数量和导通通道的宽度。
增加栅极电压会增加正离子沉积的数量，导通通道变宽，电流流动增加；减少栅极电压则会减小正离子沉积的数量，导通通道变窄，电流流动减少。
总之，MOS管的导通原理是通过控制栅极电压来调节栅极和沟道之间的电荷分布，从而形成一个导通通道，实现电流的控制和流动。
mos管放大原理
mos管放大原理MOS管（金属氧化物半导体场效应管）是一种重要的电子元器件，主要应用于放大、开关等电路中。
其放大原理是指当MOS管的栅极电压发生变化时，其漏源电流也会随之发生变化，从而实现电压信号到电流信号的转换。
下面我们将围绕MOS管放大原理进行详细介绍。
1. MOS管的结构与工作原理MOS管由金属栅极、绝缘层（氧化层）和半导体基底三部分组成。
当金属栅极上加上一定的电压时，由于栅电场的影响，半导体中的载流子（电子与正空穴）将被引入或挤出，形成一个导电通道，导通而形成一个低电阻通路，即MOS管的“开启”状态；当金属栅极上的电压消失时，这个导电通道消失，MOS管则为“关闭”状态。
这种结构及工作原理使MOS管具有分压、分流、转换电压为电流等特性。
2. MOS管的放大原理当MOS管处于“开启”状态时，栅源之间存在一个反接偏压，使得栅源之间有一个电容，称之为输入电容Ci。
当输入电压的变化导致MOS管的漏源电流变化时，漏源电流的变化所依据的输入信号等效地反映在了输入电容上，从而改变了输入电容的电荷量和电压，即改变了栅极电压。
因此，我们可以通过改变输入信号，来控制MOS管的漏源电流和栅极电压。
此外，输出电压也会受到栅源电容的影响，当输出电流通过MOS管漏极时，也会改变漏极与源极之间的电荷量和电压，即改变栅极电压。
因此，通过调节输入电压和输出电压，我们可以控制MOS管的漏源电流和输出电流，从而实现信号放大的功能。
3. MOS管的分类根据MOS管的工作原理和结构特点，可以将其分为N沟道MOS管（N-MOS）和P沟道MOS管（P-MOS）两大类。
N-MOS是将P型半导体作为基底，通过掺杂N型掺杂剂形成N型沟道和N+注入层，从而由N+、源沟道漏极三端控制其导通和截止；P-MOS则是将N型半导体作为基底，通过掺杂P型掺杂剂形成P型沟道和P+注入层，并由P+、源沟道漏极三端控制其导通和截止。
总之，MOS管通过提供一个导电通道，可以实现信号的放大、分压、分流等功能。
MOS管电路工作原理及详解
实物
最后，3PIN脚的MOS管： （1）SOT-23
3
D
G
S
1
2
PIN1为G极；PIN2为S极；PIN3为D极。
图纸习惯
但请大家特别注意：主板上标示的PIN1与PIN2脚与此刚好颠倒了。
主板图纸上也是如此。 而且，似乎作为一种错误的习惯被保持了下来。
另外一种3PIN脚的MOS管： （2）TO-252
回顾前面的例子，你找到它们的规律了吗？
小提示： MOS管中的寄生二极管方向是关键。
电路符号
小结：“MOS管用作开关时在电路中的连接方法”
NMOS管：
D极接输入； S极接输出。
PMOS管：
S极接输入； D极接输出。
输出端 S极
G极
N沟道
输入端 S极
G极
P沟道
D极 输入端
导通时
D极 输出端
导通时
电路符号
3
1
2
2
1
常见型号有: AOD425
实物
2 它是N沟道还是P沟道的呢？
先从简单的开始，拿最常见的3PIN脚MOS管（SOT-23）讲起。
将万用表调
到“二极体 档”。
电路符号
电路符号篇
电路符号
开始之前，一个小测试：
请回答： 哪个脚是S（源极）？
哪个脚是D（漏极）？
G（栅极）呢？
是P沟道还是N沟道MOS？
如果接入电路， D极和S极，哪一个该接 输入，哪个接输出？ 你答对了吗？
电路符号 再来一个，试试看：
哪个脚是S（源极）？
哪个脚是D（漏极）？
G（栅极）呢？
是P沟道还是N沟道MOS？ 依据是什么？
作用： 电压通断（开关）
详细讲解MOS管工作原理
MOS管MOS管的英文全称叫MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)，即金属氧化物半导体型场效应管，属于场效应晶体管中的绝缘栅型。
因此，MOS管有时被称为场效应管。
在一般电子电路中，MOS管通常被用于放大电路或开关电路。
而在主板上的电源稳压电路中，MOSFET扮演的角色主要是判断电位，它在主板上常用“Q”加数字表示。
一、MOS管的作用是什么？目前主板或显卡上所采用的MOS管并不是太多，一般有10个左右，主要原因是大部分MOS管被整合到IC芯片中去了。
由于MOS管主要是为配件提供稳定的电压，所以它一般使用在CPU、AGP插槽和内存插槽附近。
其中在CPU 与AGP插槽附近各安排一组MOS管，而内存插槽则共用了一组MOS管，MOS 管一般是以两个组成一组的形式出现主板上的。
二、MOS管的性能参数有哪些？优质的MOS管能够承受的电流峰值更高。
一般情况下我们要判断主板上MOS管的质量高低，可以看它能承受的最大电流值。
影响MOS管质量高低的参数非常多，像极端电流、极端电压等。
但在MOS管上无法标注这么多参数，所以在MOS管表面一般只标注了产品的型号，我们可以根据该型号上网查找具体的性能参数。
还要说明的是，温度也是MOS管一个非常重要的性能参数。
主要包括环境温度、管壳温度、贮成温度等。
由于CPU频率的提高，MOS管需要承受的电流也随着增强，提供近百A的电流已经很常见了。
如此巨大的电流通过时产生的热量当然使MOS管“发烧”了。
为了MOS管的安全，高品质主板也开始为MOS 管加装散热片了。
电感与MOS管是如何合作的？通过上面的介绍，我们知道MOS管对于整个供电系统起着稳压的作用，但是MOS管不能单独使用，它必须和电感线圈、电容等共同组成的滤波稳压电路，才能发挥充分它的优势。
主板上的PWM(Plus Width Modulator，脉冲宽度调制器)芯片产生一个宽度可调的脉冲波形，这样可以使两只MOS管轮流导通。
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详细讲解MOSFET管驱动电路在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS 的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。
这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。
下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结，其中参考了一些资料，非全部原创。
包括MOS管的介绍，特性，驱动以及应用电路。
1，MOS管种类和结构MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P 沟道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。
至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。
对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。
原因是导通电阻小，且容易制造。
所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。
下面的介绍中，也多以NMOS为主。
MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。
寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。
在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。
这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。
顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。
2，MOS管导通特性导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。
NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4V或10V就可以了。
PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC时的情况（高端驱动）。
但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。
3，MOS开关管损失不管是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电阻存在，这样电流就会在这个电阻上消耗能量，这部分消耗的能量叫做导通损耗。
选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。
现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右，几毫欧的也有。
MOS在导通和截止的时候，一定不是在瞬间完成的。
MOS两端的电压有一个下降的过程，流过的电流有一个上升的过程，在这段时间内，MOS管的损失是电压和电流的乘积，叫做开关损失。
通常开关损失比导通损失大得多，而且开关频率越快，损失也越大。
导通瞬间电压和电流的乘积很大，造成的损失也就很大。
缩短开关时间，可以减小每次导通时的损失；降低开关频率，可以减小单位时间内的开关次数。
这两种办法都可以减小开关损失。
4，MOS管驱动跟双极性晶体管相比，一般认为使MOS管导通不需要电流，只要GS电压高于一定的值，就可以了。
这个很容易做到，但是，我们还需要速度。
在MOS管的结构中可以看到，在GS，GD之间存在寄生电容，而MOS管的驱动，实际上就是对电容的充放电。
对电容的充电需要一个电流，因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路，所以瞬间电流会比较大。
选择/设计MOS管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。
第二注意的是，普遍用于高端驱动的NMOS，导通时需要是栅极电压大于源极电压。
而高端驱动的MOS管导通时源极电压与漏极电压（VCC）相同，所以这时栅极电压要比VCC大4V或10V。
如果在同一个系统里，要得到比VCC大的电压，就要专门的升压电路了。
很多马达驱动器都集成了电荷泵，要注意的是应该选择合适的外接电容，以得到足够的短路电流去驱动MOS管。
上边说的4V或10V是常用的MOS管的导通电压，设计时当然需要有一定的余量。
而且电压越高，导通速度越快，导通电阻也越小。
现在也有导通电压更小的MOS管用在不同的领域里，但在12V汽车电子系统里，一般4V导通就够用了。
MOS管的驱动电路及其损失，可以参考Microchip公司的AN799 Matching MOSFET Drivers to MOSFETs。
讲述得很详细，所以不打算多写了。
5，MOS管应用电路MOS管最显著的特性是开关特性好，所以被广泛应用在需要电子开关的电路中，常见的如开关电源和马达驱动，也有照明调光。
现在的MOS驱动，有几个特别的需求，1，低压应用当使用5V电源，这时候如果使用传统的图腾柱结构，由于三极管的be有0.7V左右的压降，导致实际最终加在gate上的电压只有4.3V。
这时候，我们选用标称gate 电压4.5V的MOS管就存在一定的风险。
同样的问题也发生在使用3V或者其他低压电源的场合。
2，宽电压应用输入电压并不是一个固定值，它会随着时间或者其他因素而变动。
这个变动导致PWM电路提供给MOS管的驱动电压是不稳定的。
为了让MOS管在高gate电压下安全，很多MOS管内置了稳压管强行限制gate 电压的幅值。
在这种情况下，当提供的驱动电压超过稳压管的电压，就会引起较大的静态功耗。
同时，如果简单的用电阻分压的原理降低gate电压，就会出现输入电压比较高的时候，MOS管工作良好，而输入电压降低的时候gate电压不足，引起导通不够彻底，从而增加功耗。
3，双电压应用在一些控制电路中，逻辑部分使用典型的5V或者3.3V数字电压，而功率部分使用12V甚至更高的电压。
两个电压采用共地方式连接。
这就提出一个要求，需要使用一个电路，让低压侧能够有效的控制高压侧的MOS 管，同时高压侧的MOS管也同样会面对1和2中提到的问题。
在这三种情况下，图腾柱结构无法满足输出要求，而很多现成的MOS驱动IC，似乎也没有包含gate电压限制的结构。
于是我设计了一个相对通用的电路来满足这三种需求。
电路图如下：图1 用于NMOS的驱动电路图2 用于PMOS的驱动电路这里我只针对NMOS驱动电路做一个简单分析：Vl和Vh分别是低端和高端的电源，两个电压可以是相同的，但是Vl不应该超过Vh。
Q1和Q2组成了一个反置的图腾柱，用来实现隔离，同时确保两只驱动管Q3和Q4不会同时导通。
R2和R3提供了PWM电压基准，通过改变这个基准，可以让电路工作在PWM 信号波形比较陡直的位置。
Q3和Q4用来提供驱动电流，由于导通的时候，Q3和Q4相对Vh和GND最低都只有一个Vce的压降，这个压降通常只有0.3V左右，大大低于0.7V的Vce。
R5和R6是反馈电阻，用于对gate电压进行采样，采样后的电压通过Q5对Q1和Q2的基极产生一个强烈的负反馈，从而把gate电压限制在一个有限的数值。
这个数值可以通过R5和R6来调节。
最后，R1提供了对Q3和Q4的基极电流限制，R4提供了对MOS管的gate电流限制，也就是Q3和Q4的Ice的限制。
必要的时候可以在R4上面并联加速电容。
这个电路提供了如下的特性：1，用低端电压和PWM驱动高端MOS管。
2，用小幅度的PWM信号驱动高gate电压需求的MOS管。
3，gate电压的峰值限制4，输入和输出的电流限制5，通过使用合适的电阻，可以达到很低的功耗。
6，PWM信号反相。
NMOS并不需要这个特性，可以通过前置一个反相器来解决。
在设计便携式设备和无线产品时，提高产品性能、延长电池工作时间是设计人员需要面对的两个问题。
DC-DC转换器具有效率高、输出电流大、静态电流小等优点，非常适用于为便携式设备供电。
目前DC-DC转换器设计技术发展主要趋势有：（1）高频化技术：随着开关频率的提高，开关变换器的体积也随之减小，功率密度也得到大幅提升，动态响应得到改善。
小功率DC-DC转换器的开关频率将上升到兆赫级。
（2）低输出电压技术：随着半导体制造技术的不断发展，微处理器和便携式电子设备的工作电压越来越低，这就要求未来的DC-DC变换器能够提供低输出电压以适应微处理器和便携式电子设备的要求。
这些技术的发展对电源芯片电路的设计提出了更高的要求。
首先，随着开关频率的不断提高，对于开关元件的性能提出了很高的要求，同时必须具有相应的开关元件驱动电路以保证开关元件在高达兆赫级的开关频率下正常工作。
其次，对于电池供电的便携式电子设备来说，电路的工作电压低（以锂电池为例，工作电压2.5～3.6V），因此，电源芯片的工作电压较低。
MOS管具有很低的导通电阻，消耗能量较低，在目前流行的高效DC－DC芯片中多采用MOS管作为功率开关。
但是由于MOS管的寄生电容大，一般情况下NMOS开关管的栅极电容高达几十皮法。
这对于设计高工作频率DC－DC转换器开关管驱动电路的设计提出了更高的要求。
在低电压ULSI设计中有多种CMOS、BiCMOS采用自举升压结构的逻辑电路和作为大容性负载的驱动电路。
这些电路能够在低于1V电压供电条件下正常工作，并且能够在负载电容1～2pF的条件下工作频率能够达到几十兆甚至上百兆赫兹。
本文正是采用了自举升压电路，设计了一种具有大负载电容驱动能力的，适合于低电压、高开关频率升压型DC－DC转换器的驱动电路。
电路基于Samsung AHP615 BiCMOS工艺设计并经过Hspice仿真验证，在供电电压1.5V ，负载电容为60pF时，工作频率能够达到5MHz以上。
自举升压电路自举升压电路的原理图如图1所示。
所谓的自举升压原理就是，在输入端IN输入一个方波信号，利用电容Cboot将A点电压抬升至高于VDD的电平，这样就可以在B 端输出一个与输入信号反相，且高电平高于VDD的方波信号。
具体工作原理如下。
当VIN为高电平时，NMOS管N1导通，PMOS管P1截止，C点电位为低电平。
同时N2导通，P2的栅极电位为低电平，则P2导通。
这就使得此时A点电位约为VDD，电容Cboot两端电压UC≈VDD。
由于N3导通，P4截止，所以B点的电位为低电平。
这段时间称为预充电周期。
当VIN变为低电平时，NMOS管N1截止，PMOS管P1导通，C点电位为高电平，约为VDD。
同时N2、N3截止，P3导通。
这使得P2的栅极电位升高，P2截止。
此时A点电位等于C点电位加上电容Cboot两端电压，约为2VDD。
而且P4导通，因此B点输出高电平，且高于VDD。
这段时间称为自举升压周期。
实际上，B点电位与负载电容和电容Cboot的大小有关，可以根据设计需要调整。
具体关系将在介绍电路具体设计时详细讨论。
在图2中给出了输入端IN电位与A、B两点电位关系的示意图。
驱动电路结构图3中给出了驱动电路的电路图。
驱动电路采用Totem输出结构设计，上拉驱动管为NMOS管N4、晶体管Q1和PMOS管P5。
下拉驱动管为NMOS管N5。
图中CL为负载电容，Cpar为B点的寄生电容。
虚线框内的电路为自举升压电路。
本驱动电路的设计思想是，利用自举升压结构将上拉驱动管N4的栅极（B点）电位抬升，使得UB>VDD+VTH ，则NMOS管N4工作在线性区，使得VDSN4 大大减小，最终可以实现驱动输出高电平达到VDD。