MOS管当开关管是如何实用
信息来源：本站 日期：2017-06-11
MOS管是电压驱动，按理说只需栅极电压到到开启电压就能导通DS,栅极串多大电阻均能导通。但假如请求开关频率较高时，栅对地或VCC能够看做是一个电容，关于一个电容来说，串的电阻越大，栅极到达导通电压时间越长，MOS处于半导通状态时间也越长，在半导通状态内阻较大，发热也会增大，极易损坏MOS,所以高频时栅极栅极串的电阻不但要小，普通要加前置驱动电路的。下面我们先来理解一下MOS管开关的根底学问。
MOS管的开关特性
一、静态特性
MOS管作为开关元件，同样是工作在截止或导通两种状态。由于MOS管是电压控制元件，所以主要由栅源电压uGS决议其工作状态。 工作特性如下：
uGS<开启电压UT:MOS管工作在截止区，漏源电流iDS根本为0,输出电压uDS≈UDD,MOS管处于“断开”状态，其等效电路如下图所示。
uGS>开启电压UT:MOS管工作在导通区，漏源电流iDS=UDD/（RD+rDS）。其中，rDS为MOS管导通时的漏源电阻。输出电压UDS=UDD·rDS/（RD+rDS），假如rDS《RD,则uDS≈0V,MOS管处于“接通”状态，其等效电路如上图（c）所示。
二、动态特性
MOS管在导通与截止两种状态发作转换时同样存在过渡过程，但其动态特性主要取决于与电路有关的杂散电容充、放电所需的时间，而管子自身导通和截止时电荷积聚和消散的时间是很小的。下图 （a）和（b）分别给出了一个NMOS管组成的电路及其动态特性表示图。
NMOS管动态特性表示图
当输入电压ui由高变低，MOS管由导通状态转换为截止状态时，电源UDD经过RD向杂散电容CL充电，充电时间常数τ1=RDCL.所以，输出电压uo要经过一定延时才由低电平变为高电平；当输入电压ui由低变高，MOS管由截止状态转换为导通状态时，杂散电容CL上的电荷经过rDS停止放电，其放电时间常数τ2≈rDSCL.可见，输出电压Uo也要经过一定延时才干转变成低电平。但由于rDS比RD小得多，所以，由截止到导通的转换时间比由导通到截止的转换时间要短。
由于MOS管导通时的漏源电阻rDS比晶体三极管的饱和电阻rCES要大得多，漏极外接电阻RD也比晶体管集电极电阻RC大，所以，MOS管的充、放电时间较长，使MOS管的开关速度比晶体三极管的开关速度低。不过，在CMOS电路中，由于充电电路和放电电路都是低阻电路，因而，其充、放电过程都比拟快，从而使CMOS电路有较高的开关速度。
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