MOS集成电路简介及N沟道MOS管和P沟道MOS管综述

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1、MOS/CMOS成电路简介及N沟道MO第和P沟道MOST在实际项目中，我们基本都用增强型mos管，分为N沟道和P沟道两种N沟道P沟道我们常用的是NMOS因为其导通电阻小，且容易制造。在MOST原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。顺便说一句，体二极管只在单个的MOST中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。1.导通特性NMO的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4V或10V就可以了。PMOS勺特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC寸的情况（高端驱动）

2、。但是，虽然PMOST以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS2.MOS开关管损失不管是NMO卷是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MOST会减小导通损耗。现在的小功率MOST导通电阻一般在几十毫欧左右，几毫欧的也有。MOSE导通和截止的时候，一定不是在瞬间完成的。MOS5端的电压有一个下降的过程，流过的电流有一个上升的过程，在这段时间内，MOST的损失是电压和电流的乘积，叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多，而且开关频率越高，损失也越大。导通

3、瞬间电压和电流的乘积很大，造成的损失也就很大。缩短开关时间，可以减小每次导通时的损失；降低开关频率，可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。1.MOSI驱动跟双极性晶体管相比，一般认为使MOST导通不需要电流，只要GS电压高于一定的值，就可以了。这个很容易做到，但是，我们还需要速度。在MOST的结构中可以看到，在GSGD之间存在寄生电容，而MOST的驱动，实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流，因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路，所以瞬间电流会比较大。选择/设计most驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。第二注意的是，普遍用于高端驱动的NMOS

4、导通时需要是栅极电压大于源极电压。而高端驱动的MOST导通时源极电压与漏极电压（VCC相同，所以这时栅极电压要比VC"4V或10V。如果在同一个系统里，要得到比VCC大的电压，就要专门的升压电路了。很多马达驱动器都集成了电荷泵，要注意的是应该选择合适的外接电容,以得到足够的短路电流去驱动most。MOS/CMOS成电路MOS1成电路特点：制造工艺比较简单、成品率较高、功耗低、组成的逻辑电路比较简单，集成度高、抗干扰能力强，特别适合于大规模集成电路。MOSi成电品&包括：NMO管组成的NMO电路、PMOSF组成的PMO的路及由NMOS口PMOS5种管子组成的互补MOS1路，即CMO跑路。P

5、MOS:电品&与NMO电路的原理完全相同，只是电源极性相反而已。数字电路中MOS1成电路所使用的MOST均为增强型管子，负载常用MOST作为有源负载，这样不仅节省了硅片面积，而且简化了工艺利于大规模集成。常用的符号如图1所示。⑸ft)图1MOS管的符号(a)NMUS管(b)PMOS管N沟MO。体管金属-氧化物-半导体（Metal-Oxide-SemIConductor）结构的晶体管简称MOS!体管，有P型MOST和N型MOST之分。MOST构成的集成电路称为MOS1成电路，而PMOST和NMOST共同构成的互补型MOS1成电品&即为CMO集成电路。由p型衬底和两个高浓度n扩散区构成的MO

6、ST叫作n沟道MOST,该管导通时在两个高浓度n扩散区间形成n型导电沟道。n沟道增强型MOST必须在栅极上施加正向偏压，且只有栅源电压大于阈值电压时才有导电沟道产生的n沟道MOS管。n沟道耗尽型MOST是指在不加栅压（栅源电压为零）时，就有导电沟道产生的n沟道MOS!。NMOS1成电路是N沟道MOSfe路，NMOS1成电路的输入阻抗很高，基本上不需要吸收电流，因此，CMOS?NMOS1成电路连接时不必考虑电流的负载问题。NMOS集成电路大多采用单组正电源供电，并且以5V为多。CMOS1成电路只要选用与NMOS1成电路相同的电源，就可与NMOS1成电路直接连接。不过，从NMO制CMOS（接

7、连接时，由于NMO输出的高电平低于CMOS1成电路的输入高电平，因而需要使用一个（电位）上拉电阻R,R的取值一般选用2〜100KQ。N沟道增强型MOST的结构在一块掺杂浓度较低的P型硅衬底上，制作两个高掺杂浓度的NM,并用金属铝引出两个电极，分别作漏极d和源极so然后在半导体表面覆盖一层很薄的二氧化硅（SiO2）绝缘层，在漏一一源极问的绝缘层上再装上一个铝电极，作为栅极g。在衬底上也引出一个电极B,这就构成了一个N沟道增强型MO第。