基础——源型漏型

参考百度百科整理:

源型与漏型,都是相对于PLC输入公共端(COM端或M端)而言。

 

因各品牌厂家PLC设计使用的不同,对于源型和漏型的定义也相对不同(例如三菱的定义和西门子的定义正好相反)。

以三菱PLC为例:

源型输入与漏型输入,都是相对于PLC公共端(COM端或M端)而言,电流流出则为源型电流流入则为漏型

漏型输入电路如图所示,此时,电流从PLC 公共端(COM端或M端)流入,而从输入端流出,即PLC 公共端接外接DC电源的正极。

下图所示的电路是源型输入电路的形式,此时,电流的流向正好和漏型的电路相反。源型输入电路的电流是从PLC的输入端流进,而从公共端流出,即公共端接外接电源的负极。

如图和图所示,分别是NPN和PNP输出电路的一种形式。

从图可以看出,NPN集电极开路输出电路的输出OUT端通过开关管和0V连接,当传感器动作时,开关管饱和导通,OUT端和0V相通,输出0V低电平信号;PNP集电极开路输出电路的输出OUT端通过开关管和+V连接,当传感器动作时,开关管饱和导通,OUT端和+V相通,输出+V高电平信号。

NPN集电极

由以上分析可知,NPN集电极开路输出为0V,当输出OUT端和PLC输入相连时,电流从PLC的输入端流出,从PLC的公共端流入,此即为PLC的漏型电路的形式,即:NPN集电极开路输出只能接漏型或混合式输入电路形式的PLC,连接图如图所示:

PNP集电极

PNP集电极开路输出为+V高电平,当输出OUT端和PLC输入相连时,电流从PLC的输入端流入,从PLC的公共端流出,此即为PLC的源型电路的形式,即:PNP集电极开路输出只能接源型或混合型输入电路形式的PLC,连接图如图所示:

### MOSFET 极、栅极的工作原理、结构与功能 #### 极(Source) 极是电流进入的端点。对于 NMOS,极由 n 半导体构成,通常连接到较低电压;而对于 PMOS,则是由 p 半导体组成,并且一般接至较高电压位置[^3]。 #### 极(Drain) 作为电流流出的一侧,其材料属性同极为互补关系——即 NMOS 的极会接到负载一侧,而 PMOS 则连向供电节点。这种设计使得在特定条件下能够实现有效的信号传递或功率转换过程。 #### 栅极(Gate) 这是用来调控间是否有导电路径形成的控制端子。通过施加不同的栅压 UGS 可以决定是否开启/关闭器件内部的传导机制。值得注意的是,在 N 沟道耗尽 MOSFET 中即使不施加任何外部栅压 (uGS=0),由于制造工艺引入了固定电荷载流子的缘故,依然会有预设好的沟道可供电子移动,从而允许一定量的电流流通[^4]。 当栅极上的电压低于阈值电压 uT 时,MOS 栅结构中不会形成导电沟道,此时 MOSFET 表现出类似于 PN 结二极管的行为特征[^1]。 ```python def mosfet_behavior(ugate, ut): if ugate < ut: return "No conductive channel formed" else: return "Conductive channel exists between source and drain" print(mosfet_behavior(-2, 2)) # Example with gate voltage less than threshold ``` #### 绝缘层与基板(Bulk/Substrate) 除了上述三个主要部分之外,还有一个重要的组件就是位于栅极下面起隔离作用的绝缘介质层(常采用 SiO₂),以及整个晶体管所依附的基础衬底(bulk 或 substrate)。后者不仅提供了物理支撑还影响着整体性能参数如击穿耐受能力等特性。
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