小小毛

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【原创】PN-MOS的电路设计技巧总结

2021-4-15 09:22:53 显示全部楼层
一、N-MOS管和P-MOS管的对比
wx_article_20181219214717_B1bxF6.jpg

二、NMOS的开关条件

NMOS管的导通调节是G极与S极中间的电压差超过阈值时,D极和S极导通。

在实际的使用中,将控制信号接到G极,S极接在GND,从而达到控制NMOS管的开和关的效果,在D极和S极导通后,导通电阻Rdson)极小,一般是几十毫欧级,电流流通后,形成的压降很小。

三、NMOS的应用

31 防止电源接反的保护电路

下面就是一个应用这个特性做的一个防止电源接反的保护电路,这样应用要比使用二极管好很多,如果直接使用二极管,会有约07V的压降。

仿真电路如下:
wx_article_20181219214717_9r8XmF.jpg
wx_article_20181219214717_TLwcjC.jpg
NMOS管作为防止电路反接方案中,VCC5V的电源加在10K阻性负载上,电压表、电流表分别测量,记录值是5V500uA;切换Key开关,模拟电源反接时,测得记录值是-49554mV、-4955uA

32 电平转换电路

Sig1Sig2为两个信号端,VDDVCC分别是33V50V电平信号的高电压。

另外限制条件为:

1VDD <= VCC
2Sig1的低电平门限大于07V左右(视NMOS内的二极管压降而定).
3Vgs <= VDD
4Vds <= VCC
wx_article_20181219214717_fPzwuD.jpg

以下截图是在Multisim中仿真效果,利用开关提供信号。

wx_article_20181219214718_Xd5qse.jpg
四、PMOS开关条件

PMOS管的导通调节是G极与S极中间的电压差低于阈值时,S极和D极导通。

在实际的使用中,将控制信号接到G极,S极接在VCC,从而达到控制PMOS管的开和关的效果,在S极和D极导通后,导通电阻Rdson)极小,一般是几十毫欧级,电流流通后,形成的压降很小。

五、PMOS的应用

51 电源通断控制

PMOS管的通断控制,其实就是控制其Vgs的电压,从而达到控制电源的目的。
wx_article_20181219214718_uDliSh.jpg
wx_article_20181219214718_fgtIdL.jpg
Key开关闭合前,PMOS管输出电压00164V,闭合后,PMOS管输出电压5V

但在实际电路中,一般都用MCUGPIO代替Key开关来控制,同时MCU高电平时33V,因此GPIO输出控制信号时需要使用三极管,在这里三极管的选择也有区别。

有时候我们想要一个GPIO控制几个信号时,这就考虑到电平匹配的问题。

52 高电平控制电源导通,用一个NPN三极管

wx_article_20181219214718_YkMuwR.jpg
wx_article_20181219214719_aHNrS4.jpg

53 低电平控制电源导通,用一组PNPNPN三极管

wx_article_20181219214719_uiJeNA.jpg
wx_article_20181219214719_fAVu4N.jpg

后记:Multism软件对于知识点的辅助学习还是非常有作用的。
By:小小毛)
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电子阔少

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电子阔少 2021-4-20 11:01:36 显示全部楼层
楼主仿真除了用Multism还用那些软件仿真
电源类的

点评

主要是这个了,听说还有个spice,但是没用过~  详情 回复 发表于 2021-4-20 11:18

SnailWillow

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SnailWillow 2021-4-15 10:44:28 显示全部楼层
P朝外放,具体咋理解的?

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DS端,P管和N管是反的~  详情 回复 发表于 2021-4-15 13:25

小小毛

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小小毛 2021-4-15 09:34:48 显示全部楼层
这就是单片机为啥驱动mos管,电平不一样的原因,学习了
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nufuvcgx

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小小毛

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小小毛 2021-4-20 11:18:11 显示全部楼层
电子阔少 发表于 2021-4-20 11:01
楼主仿真除了用Multism还用那些软件仿真
电源类的

主要是这个了,听说还有个spice,但是没用过~
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