MOS管驱动:高低低电平、分压器电路
电路一点通
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2024-09-05
NMOS低电平不导通,高电平导通;PMOS相反。R1用于偏置,加速栅极电位变化。MOS管栅源间为电容,充电时电流先多后少。被动打开时加电阻控制开启关闭速度。分压器电路需谨慎设计。
MOS管究竟是如何驱动的?左边是NMOS,右边是PMOS,我们以两者的驱动电路来区分。对NMOS来说,当Ctrl In输出低电平,NMOS不导通,当输出高电平时NMOS就会导通。对PMOS来说,当输出低电平时,PMOS导通,当输出高电平时PMOS则关闭。两者的区别在于,NMOS的使能电压是以GND为参照的,PMOS则是以VDD为参照。
这里的R1可以加也可以不加,主要是起到一个偏置作用。对于NMOS,当输出高电平到低电平时,下拉R1到GND,栅极能够更快被拉低,固定到GND,进行可靠的关闭。同理对于PMOS,当输出低电平到高电平时,上拉R1到VDD,栅极能够更快被拉高,随后固定在VDD,最后关闭。理解了最基本的驱动电路,我们可以来将这个电路升级一下。MOS管的栅源极之间可以充当电容器,在MOS管处于稳态的情况下,当电容器充电时,电流流经在一开始会比较多,随后越来越少,当电容器充满电后,就没有电流流经了。但是如果MOS管是处于被动打开的情况下,电流给栅源极充电的这一小段时间内,栅极内会有大量的电流流动。为确保这个过程,就需要再加一个电阻了,这个电阻越高,MOS管的开启和关闭速度就越慢。反之则越快。
此外还有一种情况,栅极电阻放在下拉电阻的左边,这就是一个分压器电路了。但是如果它们的值比较相近,栅极电压就会低于Ctrl in电压,影响MOS管的开启,所以放在R1左边最好。
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