mos管常用电路_振荡电路的工作原理

mos管常用电路_振荡电路的工作原理关于MOS管电路工作原理的讲解,从管脚的识别,到极性的分辨,再到常用功能,应用电路等等,都做了详细的解释与说明,还配了相关的图片

电流符号篇

        开始之前,一个小测试:

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        请回答:

        哪个脚是S(源极)?

        哪个脚是D(漏极)?

        G(栅极)呢?

        是P沟道还是N沟道MOS

        如果接入电路,D极和S极,哪一个该接输入,哪个接输出?

        你答对了吗?

        再来一个,试试看:

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        哪个脚是S(源极)?

        哪个脚是D(漏极)?

        G(栅极)呢?

        是P沟道还是N沟道MOS?依据是什么?

        如果接入电路,D极和S极,哪一个该接输入,哪个接输出?

        这次怎么样?

1 三个极怎么判定

        MOS管符号上的三个脚的辨认要抓住关键地方 。

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        G极,不用说比较好认。

        S极,不论是P沟道还是N沟道,两根线相交的就是。

        D极,不论是P沟道还是N沟道,是单独引线的那边。

他们是N沟道还是P沟道?

        三个脚的极性判断完后,接下就该判断是P沟道还是N沟道了:

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        当然也可以先判断沟道类型,再判断三个脚极性。

        小测试:

        先判断是什么沟道,再判断三个脚极性。

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寄生二极管的方向如何判定?

        接下来,是寄生二极管的方向判断:

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        它的判断规则就是:

        N沟道,由S极指向D极。

        P沟道,由D极指向S极。

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        上面方法不太好记,一个简单的识别方法是:

        不论N沟道还是P沟道MOS管,中间衬底箭头方向和寄生二极管的箭头方向总是一致的:

        要么都由S指向D

        要么都由D指向S

        (想像DS边的三节断续线是连通的)

4 它能干吗用呢?

        MOS管有两大作用:开关作用、隔离作用

4.1 开关作用

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        以上MOS开关实现的是信号切换(高低电平切换),再来看个MOS开关实现电压通断的例子吧。

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        看过前面的例子,你能总结出“MOS管用做开关时在电路中的连接方法吗?

        其实关键就是:

        确定哪一个极连接输入端;哪个极连接输出端。

        控制极电平为“ V MOS管导通(饱和导通)?

        控制极电平为“ V   MOS管截止?

        回顾前面的例子,你找到它们的规律了吗?

        小提示:MOS管中的寄生二极管方向是关键。


        小结:“MOS管用作开关时在电路中的连接方法

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        反证:

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        小结:“MOS管的开关条件

        前面解决了MOS管的接法问题,接下来谈谈MOS管的开关条件:

        控制极电平为“ V MOS管导通(饱和导通)?

        控制极电平为“ V   MOS管截止?

        这个问题涉及到MOS管原理,我们这里不谈,只记结果:

        不论N沟道还是P沟道MOS管,G极电压都是与S极做比较。

        N沟道:  UG>US时导通。 (简单认为)UG=US时截止。

        P沟道:  UG<US时导通。 (简单认为)UG=US时截止。

        但UGUS大(或小)多少伏时MOS管才会饱和导通呢?

        这要看具体的MOS管,不同MOS管需要的压差不同,常见的NMOS可简单分作两大类:

        信号切换MOS管: UGUS3V5V即可,实际上只要导通即可,不必须饱和导通。

        比如常见的:2N70022N7002E2N7002K2N7002DFDV301N

        电压通断MOS管: UGUS应大于10V以上,而且开通时必须工作在饱和导通状态。

        常见的有:AOL1448AOL1428AAON7406AON7702MDV1660,AON6428L,AON6718LAO4496AO4712AO6402AAO3404SI3456DDV,MDS1660URH,MDS2662URHRJK0392DPARJK03B9DP

        PMOS管则和NMOS条件刚好相反。

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4.2 隔离作用

        如果我们想实现线路上电流的单向流通,比如只让电流由A–>B,阻止由B–>A,请问可以怎么做?

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        方法1:加入一个二级管

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        方法2:加入MOS

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        此处MOS管实现的功能就是:隔离作用

        所以,所谓的MOS管的隔离作用,其实质也就是实现电路的单向导通,它就相当于一个二级管。

        但在电路中我们常用隔离MOS,是因为:使用二级管,导通时会有压降,会损失一些电压。而使用MOS管做隔离,在正向导通时,在控制极加合适的电压,可以让MOS管饱和导通,这样通过电流时几乎不产生压降。

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        大家有兴趣可分析一下:拔掉适配器后只用电池供电时AOL1413的工作情况,试试吧!

        上面电路图中的MOS隔离,其实质是将适配器电压(+19V)和电池电压(+12V左右)分隔开来。不让它们直接相通。但又能在拔除任意一种电源时,保证电脑都有持续的供电,实现电源无缝切换。下面我们来分步讨论一下它的原理,为了方便,隔离MOS管都用二级管代替表示。

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        问题:为什么在不用适配器时,还要用Q1隔离12V呢?

        我找到的一种解释是:

        人们在使用笔记本电脑时,经常会同时插上适配器和电池。如果遇到电网停电,笔记本会自动切换到电池12V供电。这个时候适配器虽然不再供电,但仍相连在笔记本上。

        如果没有Q1隔离,12V电压会直接进入适配器内部的输出电路,有可能烧毁适配器。

         这一解释自己没有做过验证,大家可以讨论一下对与错。

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        问题:如果不用Q2隔离,同时插上适配器和电池会怎样?

        现象是:大电流。当然这只有在维修稳压电源上才可以看到:电流直接达到稳压电源的最大值6A以上,短路灯狂闪。电池充电不就是用较高的电压加到电池上来进行的吗?那么,你觉得,为什么会出现这样的现象呢?

        讨论:不用Q2隔离,或者是Q2被击穿短路时大电流的原因

        电池电压一般是在12V以下,我们就将其看作12V19V电源呢,我们也可以当作一个大电池,那么一个19V的电池和一个12V的电池如下相连,导线中电流会是多少呢?

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        经过两次等效,就相当于将一根导线两端接到7V电池的两端。

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        稳压电源的最大电流一般是6A左右,所以会出现大电流报警。

        而正常的电池充电电压是经过芯片精密控制的,一般只比电池实际电压高出一点点,以保证电流不会过大造成电池过分发热。 

        当Q2隔离管击穿短路后,长时间的超负荷工作,极有可能损坏适配器。


        MOS管作用总结:

        如果MOS管用作开关时,(不论N沟道还是P沟道),一定是寄生二极管的负极接输入边,正极接输出端或接地。否则就无法实现开关功能了。   

        所以,N沟道一定是D极接输入,S极接输出或地。P沟道则相反,一定是S极接输入,D极接输出。

        如果MOS管用作隔离时,(不论N沟道还是P沟道),寄生二极管的方向一定是和主板要实现的单向导通方向一致。 笔记本主板上用PMOS做隔离管的最常见,但也有极少的主板用NMOS来实现。

做个挑错游戏吧

        通过前面的学习,我们来做个挑错游戏吧,看看你能发现多少错误?

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        两张截图里,你发现了几处错误?答案在文章最后揭晓!


实物篇

        先看看这些MOS管:

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        呵呵,都是很常见的吧?

        能告诉大家,哪个脚是S(源极)吗?

        哪个脚是D(漏极)?

        G(栅极)呢?

        是P沟道还是N沟道MOS?呵呵,这个有点难哦。

        给你万用表,怎么测量MOS管是好是坏呢?

1 如何分辨三个极?

        首先,来看看常见的SO-8封装MOS管吧,共有八个脚,显然会有几个脚内部是相连的。

        第1步:  请确定MOSPIN1(第一脚)

        方法:芯片上会用一个小圆点标示出PIN1,它一般会在芯片的左下角。

        第2步:  请确定MOS管其他脚

        方法:从PIN1开始,逆时针方向依次为23,…..678脚。

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        第3步:  请确定三个极。

        方法:D极单独位于一边,而G极是第4PIN。剩下的3个脚则是S极。它们的位置是相对固定的,记住这一点很有用,看看我们常见的NMOS4816

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        请注意:不论NMOS管还是PMOS管,上述PIN脚的确定方法都是一样的。

        假如MOS管表面磨损,或是无法辨认PIN1的标记圆点,你可以用什么方法确认PIN1脚,以及G极,D极和S极?     拿出万用表,试试吧!


        再来看看相似的DFN封装MOS管:

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        外形上来看,DNF封装的MOS管仍旧有8个脚,但已经变成贴片形式,节约了高度,散热性能更好些,但其PIN脚极性还是一样排列。

        还有Ultra SO-8封装的MOS管:

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        Ultra SO-8封装的MOS管相对DFN封装厚度上有点增加,PIN1,2,3直接相连成为S极。


        接下来,看看6个脚的TSOP-6封装MOS管:

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        PIN1,2,5,6为D极;PIN3G极;PIN4S极。

        同样是6个脚的SOT-363封装MOS管则为双MOS管:

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         最后,3PIN脚的MOS管:

        SOT23:

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        PIN1为G极;PIN2S极;PIN3D

        但请大家特别注意:主板上标示的PIN1PIN2脚与此刚好颠倒了,主板图纸上也是如此。 而且,似乎作为一种错误的习惯被保持了下来。

        SO-252:

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        常见型号有: AOD425

它是N沟道还是P沟道的呢?

        先从简单的开始,拿最常见的3PINMOS管(SOT-23)讲起。

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        由上一小节内容,我们可以立即找到MOS管的G,S,D三极。

        红表笔+)接D极,黑表笔)接S极:二极体值低于0.700V以下。

        黑表笔)接D极,红表笔+)接S极:二极体值高于1.200V以上。

        则可以判断,此MOSPMOS管。

        红表笔+)接D极,黑表笔)接S极:二极体值高于1.200V以上。

        黑表笔)接D极,红表笔+)接S极:二极体值低于0.700V以下。

        则可以判断,此MOSNMOS管。

        判断沟道的方法已经介绍了,接下来简单谈下依据。

        MOS管(绝缘栅增强型)的G极与S极、D极之间绝缘;而S极与D极在没有导通之前内阻很大,也可以简单认为是断开的。因此,GDS之间用二极体档测量时,应该是两两都不相通。

        以上是在没有考虑MOS管内部的寄生二极管的前提下得出的结论。

        而实际上,在测量判断沟道类型时,这个存在于DS极之间的体内二极管(寄生二极管)才是关键!换句话说,我们量的就是这个寄生二极管

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        3PIN脚的说过了,再来看看6PIN脚的MOS管( TSOP-6封装)

        由上一小节我们知道,只要知道MOS的第一脚PIN1,那我们就可以通过三极与PIN脚间的对应关系(如右图)立即判断出GDS极。但假如,MOS管无法辨认PIN1怎么办?(比如表面污损)

        不管怎样,三极首先得辨认,之后才是判断N沟道或P沟道的问题。

        接下来,我们就不妨先说说:PIN1无法辨认的情况下,如何靠万用表判断三极。

        判断原则:6PIN中相通的4PIND。之后,对照下图确定出G极,S极。

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        G极,D极和S极知道后,N沟道P沟道的判断方法和前面还是一样:

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        测量的二极体值相反时,为PMOS管:

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        DFN封装和Ultra SO-8封装的MOS管因为外形独特,一眼即可辨认D极,其他两极也就好依从判断,用不着万用表。至于沟道类型的判断,方法和前面一样,就不再罗嗦了。

        让我们直接进入SO-8封装MOS管环节吧,还是先来看看:MOS管无法用眼睛辨认PIN1时,怎样用万用表找GDS极?

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        如果大家足够细心,根据MOS管有一边存在小小的倒角,仍然能确定PIN1

        判断原则:单边4PIN全通的是D。之后,对照下图确定出G极,S极。

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        SO-8封装MOS管沟道类型的判断,方法和前面一样,不再详述。至于最后一种MOS管: SOT-363封装MOS管。因为它的对称性,只要正面朝向自己,无论怎样摆放,左下角都可以认为是PIN1。   

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        所以呀,在主板上更换这种MOS管时,完全不用担心装反的问题。即使装反了,一样可以正常使用。  

        三极脚位好判断,沟道类型判断还是和前面一样。  


测量的注意事项:

        以上都是在MOS管没有被接入任何电路的情形下,进行的测量。

        如果MOS管在板时进行测量,测量的值会受到所在电路的影响,有可能会误导判读。建议在板测量出异常时,最好取下进行一次复判。

        测量前,最好用表笔金属针头部分短接MOS管G极与S极,以释放MOSG极可能残留的静电电荷。因为G极如果存在静电电压可能会造成DS极处于导通状态,而引起误判。

        我们这里测量用的是数字万用表。(当调至“二极管档”时,红表笔是正极(+),黑表笔是负极())。如果使用指针式万用表,注意红黑表笔上电压极性刚好相反,请注意测量的结果应该颠倒才对。

3 能测量出MOS管是好是坏吗?

        了解了前面那些内容,相信这个问题对大家来说已经不是难事。说说看,该怎么做呢?不妨动手试一试!

        下面呢,做个简单小结:

        将万用表调至“二极体档用表笔分别接触三个极,测量两两之间的值,并交换位置。这样会有六种组合,测到6个值。

        这其中只有1个值会低于0.700V以下(0.200V以上)——>为良品

        否则——>为不良品


挑错游戏答案

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今天的文章mos管常用电路_振荡电路的工作原理分享到此就结束了,感谢您的阅读。

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