应用NMOS和晶体三极管作为基本开关管的相关知识
一、NMOS(参考清华的模电和数电教材NMOS相关章节)
1.Vgs < Vgs(th),沟道截止,Id = Ileak
2.Vgs > Vgs(th)且Vgs数值已定下来,沟道有两种状态
1)完全打开,发生在Vds较小时(Vds<Vgs -Vgs(th)),此时为沟道表现为一个线性电阻(视为饱和)
2)夹断,发生在Vds较大时(Vds>Vgs -Vgs(th)),此时为恒流,Id受Vgs控制(视为放大)
3.综上,对于NMOS来说,Vgs大于Vth即可导通,但是有两种状态,实际作为开关管的使用过程中,选择合适的电路参数(使得Vds < Vgs - Vgs(th)),提高输出偏置的上拉电阻,在分压后使得Vds较小,或提高Vgs以让Vds相对较小,使得沟道处于完全打开的状态,即线性电阻区域,而不会出现夹断状态。对于Vgs来说,大于输出偏置还是小于输出偏置没有影响,因为偏置不等于Vds,且输入还要减掉Vgs(th),才可以让Vds和Vgs-Vgs(th)作比较,以看工作在哪个状态。我们在把NMOS作为数字开关应用时,应使得工作在曲线中以下两个位置之一:
4.NMOS在工作时gate极是没有电流的,相当于一个电容,因此很容易收到干扰,即使不加Vgs电压,在gate极浮空时,也会因为各种干扰导致沟道打开,我用手摸(市电)也会导致gate极充电从而打开沟道。因此应用MOS管时gate极不可以浮空
二、晶体管(三极管)
设计电路参数,由于Ube基本无法增大(PN性质),因此应增大输出上拉电阻,使得管子打开时工作于饱和区
在极间电压中,Vbe可以大于Vce,若be已导通,此时管子饱和
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