p-mos管簡(jiǎn)介-p-mos管工作原理及p-mos管作為開(kāi)關(guān)的條件
MOS器件 p-mosp-mos管簡(jiǎn)介
p-mos管是指n型襯底、p溝道,靠空穴的流動(dòng)運(yùn)送電流的MOS管 全稱 : positive channel Metal Oxide Semiconductor 別名 : positive MOS。
p-mos管原理
p-mos管的工作原理與NMOS相類似。因?yàn)镻MOS是N型硅襯底,其中的多數(shù)載流子是電子,少數(shù)載流子是空穴,源漏區(qū)的摻雜類型是P型,所以,PMOS的工作條件是在柵上相對(duì)于源極施加負(fù)電壓,亦即在PMOS的柵上施加的是負(fù)電壓,而在襯底感應(yīng)的是可運(yùn)動(dòng)的正電荷空穴和帶固定正電荷的耗盡層,不考慮二氧化硅中存在的電荷的影響,襯底中感應(yīng)的正電荷數(shù)量就等于PMOS柵上的負(fù)電荷的數(shù)量。當(dāng)達(dá)到強(qiáng)反型時(shí),在相對(duì)于源端為負(fù)的漏源電壓的作用下,源端的正電荷空穴經(jīng)過(guò)導(dǎo)通的P型溝道到達(dá)漏端,形成從源到漏的源漏電流。同樣地,VGS越負(fù)(絕對(duì)值越大),溝道的導(dǎo)通電阻越小,電流的數(shù)值越大。
與NMOS一樣,導(dǎo)通的PMOS的工作區(qū)域也分為非飽和區(qū),臨界飽和點(diǎn)和飽和區(qū)。當(dāng)然,不論NMOS還是PMOS,當(dāng)未形成反型溝道時(shí),都處于截止區(qū),其電壓條件是:
VGS<VTN (NMOS),
VGS>VTP (PMOS),
值得注意的是,PMOS的VGS和VTP都是負(fù)值。
PMOS集成電路是一種適合在低速、低頻領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的器件。PMOS集成電路采用-24V電壓供電。CMOS-PMOS接口電路采用兩種電源供電。采用直接接口方式,一般CMOS的電源電壓選擇在10~12V就能滿足PMOS對(duì)輸入電平的要求。
MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有很高的輸入阻抗,在電路中便于直接耦合,容易制成規(guī)模大的集成電路。
p-mos管作為開(kāi)關(guān)的條件
1、p-mos管作為開(kāi)關(guān),柵源的閥值為-0.4V,當(dāng)柵源的電壓差為-0.4V就會(huì)使DS導(dǎo)通,如果S為2.8V,G為1.8V,那么GS=-1V,mos管導(dǎo)通,D為2.8V。
如果S為2.8V,G為2.8V,VGSw,那么mos管不導(dǎo)通,D為0V,所以,如果2.8V連接到S,要mos管導(dǎo)通為系統(tǒng)供電,系統(tǒng)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(guān)斷,低電平使mos管導(dǎo)通。
如果控制G的GPIO的電壓區(qū)域?yàn)?.8V,那么GPIO高電平的時(shí)候?yàn)?.8V,GS為1.8-2.8=-1V,mos管導(dǎo)通,不能夠關(guān)斷。GPIO為低電平的時(shí)候,假如0.1V,那么GS為0.1-2.8=-2.7V,mos管導(dǎo)通。這種情況下GPIO就不能夠控制mos管的導(dǎo)通和關(guān)閉。
2、P溝道的源極S接輸入,漏極D導(dǎo)通輸出,N溝道相反,說(shuō)白了給箭頭方向相反的電流就是導(dǎo)通,方向相同就是截止。