与NMOS一样,导通的PMOS的工作区域也分为非饱和区,临界饱和点和饱和区。当然,不论NMOS还是PMOS,当未形成反型沟道时,都处于截止区,其电压条件是:
VGS
VGS>VTP (PMOS)
值得注意的是,PMOS的VGS和VTP都是负值。
PMOS集成电路是一种适合在低速、低频领域内应用的器件。PMOS集成电路采用-24V电压供电。
PMOS导通条件
P沟道mos管作为开关,栅源的阀值为-0.4V,当栅源的电压差为-0.4V就会使DS导通,如果S为2.8V,G为1.8V,那么GS=-1V,mos管导通,D为2.8V
如果S为2.8V,G为2.8V,VGSw,那么mos管不导通,D为0V,
所以,如果2.8V连接到S,要mos管导通为系统供电,系统连接到D,利用G控制。
那么和G相连的GPIO高电平要2.8-0.4=2.4V以上,才能使mos管关断,低电平使mos管导通。
如果控制G的GPIO的电压区域为1.8V,那么GPIO高电平的时候为1.8V,GS为1.8-2.8=-1V,mos管导通,不能够关断。
GPIO为低电平的时候,假如0.1V,那么GS为0.1-2.8=-2.7V,mos管导通。这种情况下GPIO就不能够控制mos管的导通和关闭。
当栅源的电压差为-0.4V就会使DS导通,如果S为5V,G为4V,那么GS=-1V,mos管导通,D为5V
P-MOS开关条件
P-MOS管的导通调节是G极与S极中间的电压差低于阈值时,S极和D极导通。
在实际的使用中,将控制信号接到G极,S极接在VCC,从而达到控制P-MOS管的开和关的效果,在S极和D极导通后,导通电阻Rds(on)极小,一般是几十毫欧级,电流流通后,形成的压降很小。
P-MOS的应用
电源通断控制
P-MOS管的通断控制,其实就是控制其Vgs的电压,从而达到控制电源的目的。
Key开关闭合前,P-MOS管输出电压0.0164V,闭合后,P-MOS管输出电压5V。
但在实际电路中,一般都用MCU的GPIO代替Key开关来控制,同时MCU高电平时3.3V,因此GPIO输出控制信号时需要使用三极管,在这里三极管的选择也有区别。
有时候我们想要一个GPIO控制几个信号时,这就考虑到电平匹配的问题。
高电平控制电源导通,用一个NPN三极管
低电平控制电源导通,用一组PNP+NPN三极管