PMOS和NMOS为啥不能同时打开

Posted 2023-05-02

参考技术A

PMOS和NMOS同时打开会造成器件短路，形成瞬态开路电流。NMOS管的主回路电流方向为D到S，导通条件为VGS，有一定的压差，如5V（G电位比S电位高）。PMOS管的主回路电流方向为S到D，导通条件为VGS，有一定的压差，如-5V（S电位比G电位高）。NMOS英文全称为N Metal Oxide Semiconductor，意思是N型金属氧化物半导体，而拥有这种结构的晶体管我们称之为NMOS晶体管。MOS晶体管有P型MOS管和N型MOS管之分。不管是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电阻存在，这样电流就会在这个电阻上消耗能量，这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。

NMOS 与 PMOS

谨以此文纪念我那记不住NMOS和PMOS的脑子（bushi

本期目录

• 1 NMOS
• • 1.1 常见连接方式
  • 1.2 重要参数
  • • 1.2.1 V~GS~ （GS开启电压）
    • 1.2.2 R~DS(on)~ (DS导通电阻)
    • 1.2.3 C~iss~ / C~oss~(输入/输出端电容)
  • 1.3 注意事项!!!
• 2 PMOS
• • 2.1 常见连接方式
  • 2.2 重要参数

1 NMOS

1.1 常见连接方式

当Vin为 高电平 时，NMOS导通，灯亮；
当Vin为 低电平 时，NMOS关断，灯灭。

1.2 重要参数

1.2.1 V_GS （GS开启电压）

即当V_in大于V_GS时，NMOS才会导通，需根据系统电压情况选择合适的V_GS。

1.2.2 R_DS(on) (DS导通电阻)

即NMOS导通时，D与S之间的电阻，越小越好，但是成本也越高，量力而行。

1.2.3 C_iss / C_oss(输入/输出端电容)

制造工艺的问题，无法避免，当NMOS的G从低电平变为高电平时，需要先给其间的电容充电，才能使G变为高电平。
单位一般在pF级别，一般情况下几乎感受不到电容的存在，在较高频率下影响较大。

注：导通电阻小的NMOS一般输入输出电容会大一点，
导通电阻小输入输出电容会小一点

1.3 注意事项!!!

NMOS与被控元件的连接方式可以有以下两种：

结论：Q1的方式比较好
理由：
Q1的V_in >= V_GS 即可导通
Q2的V_in >=V_GS + Vs 才能导通，
此外，若被控器件为MCU，改MCU与系统不能良好共地。

2 PMOS

2.1 常见连接方式

2.2 重要参数

同上