1.2 MOS管选型（硬件基础系列）

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1.2.1 简介

MOS管根据其结构不同，主要可以分为NMOS管和PMOS管。两种三极管均由三个极构成，分别为源极S（source）、栅极G（Gate）和漏极（Drain）。详情见下图：

图1.12 MOS管

1.2.2 关键参数

• 开启阈值电压（Vgsth）:有些MOS管阈值电压不到1V，MOS管就能开始导通，有的MOS管开启电压至少2V。

• 持续工作电流（Ihold）：MOS管工作时，能持续通过D极和S极间的电流。

• 栅极和源极之间的最大值（Vgs）：当MOS管开始导通时，这个电压值较小，当栅极和源极间的电压值达到一个值时，MOS管才能完全导通。加载这两端的电压值也有个极限，不能超过给出的最大值。

• 最大耐压值（Vdss）：加载到D极和S极间的最大电压值。通过MOS管加载到负载上的电压值，一定要小于最大耐压值，而且留有足够的余量。

• Vbr击穿电压：在G极和S极间的电压值为0时，在D极和S极间加载电压，当电压值达到多少V时，MOS管被击穿。

• 导通电阻：我们希望它的电阻越小好，电阻越小，功耗就越小，发热量就越小。一般为几十毫欧，小的能达到几毫欧。

RGS：栅源电阻，栅源之间电压与栅极电流之比

IDSS：零栅压漏极电流，正温度系数

IGSS：栅源漏电流，特定的栅源电压下流过栅极的电流

• 冲击电流（Idm）：负载启动的瞬间，可以有很高的冲击电流，包括浪涌等。这个冲击电流一般为保持工作电流的4倍。

• 漏电流：开启电压为0时，MOS管没导通时，在D极和S极加载电压时，D极和S极之间会有很小的电流。

• 开启时间、上升时间、关断时间、下降时间：这4个参数说明MOS管的开速度，MOS管用在高频信号电路中，这个参数很重要。比如一个频率为50Khz的PWM波，有高电平和低电平，MOS管需要不停的关闭和打开，如果MOS管导通和关闭速度不够，这个PWM波不能完整传输。

1.2.3 MOS管的特性

无论是NMOS管还是PMOS都属于压控型器件。

1 NMOS管

极限参数：

图1.13 NMOS管极限参数

说明：

• 表示漏极和源极之间的击穿电压；

• 表示栅极和源极之间的击穿电压；

• 表示漏极允许通过的最大电流。

电气参数：

图1.14 NMOS管电气参数

说明：

• 表示开启电压，又称为门限电压。

开关电路设计：

图1.15 NMOS开关电路设计

当大于门限电压时，NMOS管导通；当小于门限电压时，NMOS管截至。

2 PMOS管

极限参数：

图1.16 PMOS管极限参数

说明：

• 表示漏极和源极之间的击穿电压；

• 表示栅极和源极之间的击穿电压；

• 表示漏极允许通过的最大电流。

电气参数：

图1.17 PMOS管电气参数

说明：

• 表示开启电压，又称为门限电压。

开关电路设计：

图1.18 PMOS管开关电路设计

当小于门限电压时，PMOS管导通；当大于门限电压时，PMOS管截至。

1.2.4 MOS管辨认细节

• 连线最多的为源极（红色方框部分），G极比较好辨认。

图1.19 MOS管源极辨认

• 箭头指向内为NMOS管，箭头指向外为PMOS。

图1.20 NMOS与PMOS的辨认

• NMOS的≥门限电压时，NMOS导通；PMOS的≥门限电压时，NMOS导通。