P溝道MOS管作為開關的條件(GS >GS(TH))
1、P溝道mos管作為開關,柵源的閥值為-0.4V,當柵源的電壓差為-0.4V就會使DS導通,如果S為2.8V,G為1.8V,那么GS=-1V,mos管導通,D為2.8V
如果S為2.8V,G為2.8V,那么mos管不導通,D為0V,所以,如果2.8V連接到S,要mos管導通為系統供電,系統連接到D,利用G控制。
那么和G相連的GPIO高電平要2.8-0.4=2.4V以上,才能使mos管關斷,低電平使mos管導通。
如果控制G的GPIO的電壓區域為1.8V,那么GPIO高電平的時候為1.8V,GS為1.8-2.8=-1V,mos管導通,不能夠關斷。
GPIO為低電平的時候,假如0.1V,那么GS為0.1-2.8=-2.7V,mos管導通。這種情況下GPIO就不能夠控制mos管的導通和關閉。
2、P溝道的源極S接輸入,漏極D導通輸出,N溝道相反。跟箭頭方向相反的電流就是導通,方向相同就是截止。
增強型P溝道MOS管開關條件案例分析
pmos管作為開關使用時,是由Vgs的電壓值來控制S(source源極)和 D(drain漏極)間的通斷。
Vgs的最小閥值電壓為:0.4v,也就是說當 S(source源極)電壓 — G(gate柵極)極 > 0.4V 時, 源極 和 漏極導通。
并且Vs = Vd ,S極電壓等于D極電壓。
例如:
S極 為 3.3V,G極 為0.1V,則 Vgs = Vg — Vs = -3.2 pmos管導通,D極電壓為3.3V
一般pmos管當做開關使用的時,S極和D極之間幾乎沒有壓降。
在實際使用中,一般G極接MCU控制管腳,S極接電源正極VCC,D極接器件的輸入。實際使用中的一個樣例如下:
RF_CTRL為低電平的時候,RF_RXD 和 RF_TXD上的電壓為 VDD。
下面電路為P溝道MOS管用作電路切換開關使用電路:
電路分析如下:
pmos的開啟條件是VGS電壓為負壓,并且電壓的絕對值大于最低開啟電壓,一般小功率的PMOS管的最小開啟電壓為0.7V左右,假設電池充滿電,電壓為4.2V,VGS=-4.2V,PMOS是導通的,電路是沒有問題的。
當5V電壓時,G極的電壓為5V,S極的電壓為5VV-二極管壓降(0.5左右)=4.5V,PMOS管關段,當沒有5V電壓時,G極電壓下拉為0V,S極的電壓為電池電壓(假設電池充滿電4.2V)-MOS管未導通二極管壓降(0.5V)=3.7,這樣PMOS就導通,二極管壓降就沒有了這樣VGS=-4.2V.PMOS管導通對負載供電。
在這里用一個肖特基二極管(SS12)也可以解決這個問題,不過就是有0.3V左右的電壓降。這里使用PMOS管,PMOS管完全導通,內阻比較小,優于肖特基,幾乎沒有壓降。不過下拉電阻使用的有點大,驅動PMOS不需要電流的,只要電壓達到就可以了,可以使用大電阻,減少工作電流,推薦使用10K-100K左右的電阻。
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