上次發(fā)表了一篇《為什么DC-DC 上管用 NMOS？》有個(gè)網(wǎng)友提出，為什么NMOS可以作為一個(gè)好的開關(guān)但卻不是合適的通過呢？借此微碧今天微碧想對(duì)這個(gè)問題展開更深入的探討，一個(gè)小小的MOS管，將它分為PMOS和NMOS兩種溝道類型，到底有怎樣不同的作用？

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首先我們看下它們的導(dǎo)通特性：

NMOS：當(dāng)柵極電壓（Vgs）大于某一閾值電壓時(shí)，通道中的電子會(huì)形成導(dǎo)通通道，允許電流從源極到漏極流動(dòng)。這使得NMOS適合用于源極接地（低端驅(qū)動(dòng)）的情況。只要柵極電壓足夠高，NMOS就可以導(dǎo)通，通常的閾值電壓在約4V到10V之間。

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PMOS：當(dāng)柵極電壓（Vgs）小于某一閾值電壓時(shí)，通道中的空穴會(huì)形成導(dǎo)通通道，允許電流從漏極到源極流動(dòng)。因此，PMOS適合用于源極接VCC（高端驅(qū)動(dòng)）的情況。

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根據(jù)它們的導(dǎo)通特性，我們來區(qū)別PMOS和NMOS高端驅(qū)動(dòng)下的開關(guān)狀態(tài)，以LED應(yīng)用為例子：

情景：LED開關(guān)控制

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假設(shè)我們有一個(gè)電路，需要使用MOSFET來控制一個(gè)LED的開關(guān)。LED需要從電源VCC（例如5V）接通和斷開。

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高端驅(qū)動(dòng)情況（使用NMOS）：

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在這種情況下，我們希望當(dāng)控制信號(hào)為高電平時(shí)，LED接通，即LED亮起。

我們可以使用一個(gè)NMOS來實(shí)現(xiàn)這個(gè)控制。當(dāng)柵極電壓（Vgs）足夠高時(shí)，NMOS導(dǎo)通，使得LED接通。

由于NMOS的導(dǎo)通電阻相對(duì)較低，可以有效地將電流傳遞給LED，使其亮起。

當(dāng)控制信號(hào)為低電平時(shí)，NMOS關(guān)斷，LED斷開，不再亮起。

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低端驅(qū)動(dòng)情況（使用PMOS）：

在這種情況下，我們希望當(dāng)控制信號(hào)為低電平時(shí)，LED接通，即LED亮起。

由于PMOS的導(dǎo)通特性，當(dāng)柵極電壓（Vgs）低于一定閾值時(shí)，PMOS導(dǎo)通，使得LED接通。

然而，由于PMOS的導(dǎo)通電阻相對(duì)較大，傳遞給LED的電流可能較小，可能導(dǎo)致LED不夠明亮。

當(dāng)控制信號(hào)為高電平時(shí)，PMOS關(guān)斷，LED斷開，不再亮起。

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在這個(gè)例子中，盡管PMOS在低端驅(qū)動(dòng)情況下更適合，但由于導(dǎo)通電阻較大，可能導(dǎo)致LED亮度較低。相比之下，使用NMOS進(jìn)行高端驅(qū)動(dòng)可以更有效地控制LED的亮度，因?yàn)镹MOS的導(dǎo)通電阻較低，能夠提供足夠的電流給LED。

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再者，PMOS通常價(jià)格較高，以及可用型號(hào)相對(duì)較少等原因，實(shí)際應(yīng)用中人們通常還是更傾向于使用NMOS來進(jìn)行高端驅(qū)動(dòng)。NMOS在導(dǎo)通狀態(tài)下具有較低的電阻，更適合高速應(yīng)用，且具有更廣泛的選擇

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為什么NMOS不適合作為通過狀態(tài)的理想選擇?

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這是由于它們的電子流動(dòng)性和工作機(jī)制導(dǎo)致的,這種情況與其物理特性以及電荷傳輸?shù)姆绞接嘘P(guān)。

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在通過狀態(tài)下，NMOS需要在柵極與源極之間施加一個(gè)正電壓，以形成一個(gè)足夠強(qiáng)的電場(chǎng)，使電子從源極流向漏極。然而，為了保持通道開通，必須施加一個(gè)較高的電壓，這可能在低電源電壓或低功耗應(yīng)用中造成問題。

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在低電源電壓下，柵極電壓可能不足以在通道中形成足夠強(qiáng)的電場(chǎng)，導(dǎo)致NMOS難以實(shí)現(xiàn)可靠的導(dǎo)通。

相比之下，PMOS在通過狀態(tài)下通常需要較低的電壓，因?yàn)閜型通道在柵極和源極之間形成的電勢(shì)差較大。

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綜上所述，NMOS在關(guān)斷狀態(tài)下具有較低的漏電流，因此適用于高阻抗電路和需要隔離信號(hào)的情況。然而，在通過狀態(tài)下，由于需要較高的柵極電壓才能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通，NMOS可能不適合低功耗或低電源電壓應(yīng)用。這就是為什么NMOS在關(guān)斷狀態(tài)下表現(xiàn)較好，但在通過狀態(tài)下不適合的原因。