mos管工作原理及详解
最经典MOS管电路工作原理及详解没有之一
最经典MOS管电路工作原理及详解没有之一最经典MOS管电路工作原理及详解没有之一引言金属氧化物半导体场效应管（MOS管）是现代电子器件中最重要的元件之一。
其简单可靠的特性使得它被广泛应用于各种电路中。
本文将详细介绍MOS管的工作原理及其在电路中的应用。
MOS管基本结构MOS管由金属-氧化物-半导体结构组成。
它包括一个P型或N型基底（S）和负电压 gate 之间的氧化层与金属电极（G）以及源（D）和漏极（S）两个接触点。
氧化层通常由二氧化硅材料构成。
MOS管工作原理MOS管的工作原理是基于栅极电场对电荷载体浓度的控制。
当施加在栅极上的电压发生变化时，电场会改变二氧化硅层下的电荷载体浓度。
这将导致了漏极和源极区域之间的电流的控制。
MOS管的工作可以分为三个区域：割开区（cutoff）、线性区（linear）和饱和区（saturation）。
割开区当栅极电压低于阈值电压时，MOS管处于割开区，漏极和源极之间的电流几乎没有流动。
在这个区域内，MOS管相当于一个开断的开关，不导通任何电流。
线性区当栅极电压超过阈值电压，但不足以将MOS管推入饱和区时，MOS管处于线性区。
在这个区域内，漏极和源极之间的电流与栅极电压成正比。
可以调节栅极电压来控制电流的大小。
饱和区当栅极电压足以将MOS管推入饱和区时，MOS管处于饱和区。
在这个区域内，电流几乎不再与栅极电压有关，而主要取决于漏极和源极之间的电压差。
MOS管在饱和区工作时，可提供稳定的电流放大功能。
MOS管电路应用MOS管由于其优越的特性，广泛应用于各种电路中。
以下是几个常见的MOS管电路应用示例：开关电路MOS管作为开关元件的应用十分广泛。
在数字电路中，MOS管可用于实现逻辑门电路，通过调节栅极电压来控制电流的开关状态。
，MOS管还可用于交流电源开关、电机驱动器等电路中。
放大电路MOS管可用作放大电路的关键组件。
在放大电路中，MOS管的饱和区工作特性使得其能够提供高增益的放大功能。
mos开关管工作原理和使用方法
mos开关管工作原理和使用方法MOs开关管是一种常用的电子元件，它在电路中起着重要的作用。
本文将详细介绍MOs开关管的工作原理和使用方法。
一、工作原理MOs开关管是一种场效应晶体管，它由沟道、栅极和漏源极组成。
当栅极施加一定电压时，形成电场，改变沟道中的载流子浓度，从而控制沟道中的电流。
MOs开关管具有低电压驱动、高速开关和低功耗的特点，广泛应用于各种电子设备中。
MOs开关管的工作原理可以通过以下几个步骤来解释：1. 输入电压：将输入电压施加在MOs开关管的栅极上。
这个电压的大小和极性会影响栅极与漏源极之间的电场强度。
2. 电场控制：栅极上的电场会控制沟道中的载流子浓度。
当电场强度较小时，沟道中的载流子浓度较低，电流较小；当电场强度较大时，沟道中的载流子浓度较高，电流较大。
3. 输出电流：根据输入电压的大小和极性，MOs开关管会输出相应的电流。
这个电流可以用来驱动其他电子元件，或者作为信号的放大。
二、使用方法MOs开关管的使用方法相对简单，但需要注意以下几点：1. 极性：MOs开关管有正负两个极性，正确连接是确保正常工作的前提。
一般来说，栅极应连接到输入信号源，漏源极连接到负载，源极连接到地。
2. 输入电压：根据MOs开关管的规格书，选择适当的输入电压范围。
过高或过低的电压都可能导致MOs开关管无法正常工作或损坏。
3. 输入电流：MOs开关管的输入电流一般较小，但也需要注意不要超过规定的最大值，以避免电流过载。
4. 温度：MOs开关管在工作过程中会产生一定的热量，需要注意散热问题。
可以通过散热片或风扇等方式进行散热，以保持MOs开关管的正常工作温度。
5. 防静电：在使用MOs开关管时，需要注意防止静电的产生和积累。
可以通过接地、使用防静电手套等方式来保护MOs开关管。
总结：MOs开关管是一种常用的电子元件，具有低电压驱动、高速开关和低功耗的特点。
它的工作原理是通过栅极电场控制沟道中的载流子浓度，从而控制输出电流。
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。
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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
反证：
看看我们常见的NMOS管4816：
请注意：不论NMOS管还是PMOS管，上述PIN脚的确定方法都是一样的。
假如MOS管表面磨损，或是无法辨认PIN1的标记圆点，你可以用什么 方法确认PIN1脚，以及G极，D极和S极？ 拿出万用表，试试吧！
实物
再来看看相似的DFN封装MOS管：
外形上来看，DNF封装的MOS管仍旧有8个脚，但已经变成贴片形式， 节约了高度，散热性能更好些。 但其PIN脚极性还是一样排列。
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
电路符号
19V
Adapter
BAT 12V
Q1 Q2 隔离
19V 3. 适配器+电池
问题：如果不用Q2隔离，同时插上适配器和电池会怎样？
现象是： 大电流。 当然这只有在维修稳压电源上才可以看到：电流直接达到 稳压电源的最大值6A以上，短路灯狂闪。
详细讲解MOS管工作原理
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。
MOS管电路工作原理及详解
MOS管电路工作原理及详解在电子电路的世界里，MOS 管（MetalOxideSemiconductor FieldEffect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管）扮演着极为重要的角色。
它的工作原理看似复杂，实则有章可循。
MOS 管有增强型和耗尽型之分，我们先从增强型 MOS 管说起。
增强型 MOS 管又分为 N 沟道增强型和 P 沟道增强型。
以 N 沟道增强型 MOS 管为例，它由源极（S）、漏极（D）和栅极（G）组成。
在栅极和源极之间加上正向电压，并且达到一定的阈值时，在靠近栅极下方的 P 型半导体表面会形成一个反型层，也就是 N 型导电沟道。
这个沟道就像一条“通道”，让电子能够从源极流向漏极，从而形成电流。
当栅源电压越大，导电沟道就越宽，电流也就越大。
这就好比是控制水流的阀门，栅源电压就是控制阀门开度的手，电压越大，阀门开得越大，水流（电流）也就越大。
而 P 沟道增强型 MOS 管的工作原理与 N 沟道类似，只是导电的载流子是空穴。
再来说说耗尽型 MOS 管。
耗尽型 MOS 管在制造时，在栅极下方的半导体表面已经存在一定的导电沟道。
当栅源电压为零时，就有电流从源极流向漏极。
当栅源电压为负时，导电沟道变窄，电流减小；当栅源电压为正时，导电沟道变宽，电流增大。
在实际的电路应用中，MOS 管常常被用作开关。
比如在电源电路中，通过控制 MOS 管的导通和截止，实现电源的开关控制，从而达到节能和保护电路的目的。
当栅源电压达到开启电压时，MOS 管导通，相当于开关闭合；当栅源电压低于开启电压时，MOS 管截止，相当于开关断开。
MOS 管还可以用于放大电路。
在放大电路中，通过输入信号改变栅源电压，从而控制漏极电流的变化，实现信号的放大。
这是因为栅源电压的微小变化能够引起漏极电流较大的变化。
在 MOS 管的电路设计中，需要考虑一些重要的参数。
比如阈值电压，它决定了 MOS 管导通和截止的条件。
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。
最经典MOS管电路工作原理及详解没有之一
引导八年级物理教案：如何使用万能表测量电压？为了能够更好地学习物理知识，电学部分是非常重要的一点。
在电路中测量电压是我们必须掌握的基本技能之一。
在测量电压的时候，我们使用的是万能表来完成这个操作。
如何使用万能表来测量电压呢？在本文中，我们会为大家详细地介绍万能表的使用方法和测量电压的注意事项。
1. 什么是万能表？万能表是一种电器测量仪器，也是我们在学习电学物理的时候必不可少的一种工具。
它可以测量电压、电流、电阻等基本电性质。
这个仪器由表头、选择旋钮、测试探针等部分组成。
表头是测量元件，它通过测试探针与要测量的元件相连。
选择旋钮则通过不同的旋钮来选择要测试的电量种类。
2. 如何使用万能表测量电压？万能表测量电压可以分为两种情况：测量直流电（DC）电压和测量交流电（AC）电压，下面我们会为大家详细地介绍这两种情况下的使用方法。
2.1 测量直流电（DC）电压第一步：准备工作在进行测量前，我们需要先确定正负电极的位置和要测量的电压范围。
一般来说，我们应该选择稍大于被测电压的最大量程。
第二步：选择直流电压档位在选择万能表测量直流电压时，需要手动选择直流电压档位。
通常我们选择最接近被测电压的档位，以避免电表由于过大电压量程而被烧毁。
第三步：连接万用表本步骤是将万用表的探针连接到电路中以读取电压。
一般来说，我们需要用黑色探针连接电路中任意地点（一般来说是接地），白色探针则连接需要测量电压的电路部分。
第四步：读取数据在上述步骤完成后，我们只需在万用表的显示屏上读取结果，以得到被测的电压值。
2.2 测量交流电（AC）电压当我们需要测量交流电的电压时，与测量直流电时相比，增加了一个步骤。
第一步：准备工作我们需要先了解被测电路中使用的是交流电，以及要测量的电压范围。
第二步：选择交流电压档位直流电传输的方向是不变的，而交流电的方向是改变的。
在使用万用表测量交流电时，我们需要选择交流电压档位。
第三步：测量电压和测量直流电一样，我们需要将万用表的探针连接到电路中以读取电压，并读取显示屏上的结果。
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MOS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。
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管工作原理图上可以看到，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。
MOS管工作原理图电源开关电路详解
这是该装置的核心，在介绍该部分工作原理之前，先简单解释一下MOS的工作原理图。
它一般有耗尽型和增强型两种。
本文使用的为增强型MOS
MOS管，其内部结构见mos管工作原理图。
它可分为NPN型PNP型。
NPN型通常称为N沟道型，PNP型也叫P沟道型。
由图可看出，对于N沟道的场效应管其源极和漏极接在N型半导体上，同样对于P沟道的场效应管其源极和漏极则接在P型半导体上。
我们知道一般三极管是由输入的电流控制输出的电流。
但对于场效应管，其输出电流是由输入的电压（或称电场）控制，可以认为输入电流极小或没有输入电流，这使得该器件有很高的输入阻抗，同时这也是我们称之为场效应管的原因。
为解释MOS管工作原理图，我们先了解一下仅含有一个P—N结的二极管的工作过程。
如图所示，我们知道在二极管加上正向电压（P端接正极，N端接负极）时，二极管导通，其PN结有电流通过。
这是因为在P型半导体端为正电压时，N型半导体内的负电子被吸引而涌向加有正电压的P型半导体端，而P型半导体端内的正电子则朝N型半导体端运动，从而形成导通电流。
同理，当二极管加上反向电压（P 端接负极，N端接正极）时，这时在P型半导体端为负电压，正电子被聚集在P型半导体端，负电子则聚集在N型半导体端，电子不移动，其PN结没有电流通过，二极管截止。
对于MOS管（见图），在栅极没有电压时，由前面分析可知，在源极与漏极之间不会有电流流过，此时MOS管与截止状态（图a）。
当有一个正电压加在N沟道的MOS管。
MOS管栅极上时，由于电场的作用，此时N型半导体的源极和漏极的负电子被吸引出来而涌向栅极，但由于氧化膜的阻挡，使得电子聚集在两个N沟道之间的P型半导体中（见图b），从而形成电流，使源极和漏极之间导通。
我们也可以想像为两个N型半导体之间为一条沟，栅极电压的建立相当于为它们之间搭了一座桥梁，该桥的大小由栅压的大小决定。
图给出了P沟道的MOS管。
MOS管工作原理图工作过程，其工作原理类似这里不再重复
下面简述一下用C-MOS场效应管（增强型MOS管）组成的应用电路的工作过程（见图）。
电路将一个增强型P沟道MOS管和一个增强型N 沟道MOS场效应管组合在一起使用。
当输入端为低电平时，P沟道MOS 管导通，输出端与电源正极接通。
当输入端为高电平时，N沟道MOS 场效应管导通，输出端与电源地接通。
在该电路中，P沟道MOS场效
应管和N沟道MOS场效应管总是在相反的状态下工作，其相位输入端和输出端相反。
通过这种工作方式我们可以获得较大的电流输出。
同时由于漏电流的影响，使得栅压在还没有到0V，通常在栅极电压小于1到2V时，MOS场效应管既被关断。
不同场效应管其关断电压略有不同。
也正因为如此，使得该电路不会因为两管同时导通而造成电源短路。
由以上分析我们可以画出mos管工作原理图中MOS管电路部分的工作过程（见图）。
工作原理同前所述。
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mos管工作原理图图腾柱结构，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。