作者: 时间:2024.7.19
MOS管那些事儿:从开关到放大,它可比你想象的“能干”!
嘿,小伙伴们!今天咱们聊聊MOS管,这可是电子电路里的大明星!别看它长得小小的,功能却很强大,在各种电路里都能发挥重要作用,简直是电路界的“万能小金刚”!
一、开关和放大器:MOS管的“基本功”
你可能想不到,MOS管最常见的应用就是开关和放大器,简直是“基本功”中的“基本功”!
开关电路:就像你家里的灯开关一样,MOS管的G极(栅极)控制着S极(源极)和D极(漏极)之间的通路,G极高电平,通路打开,G极低电平,通路关闭,简单粗暴!
放大电路:MOS管也可以充当放大器,把弱小的信号放大,就像把小声音喊得更响亮一样。当然,这个“放大”的过程需要让MOS管工作在特定的放大区,具体怎么操作,咱们以后再聊。
二、时序电路中的“反相器”
除了开关和放大,MOS管在时序电路里也能当“反相器”!
想象一下,你有一个芯片,它需要在另一个芯片输出高电平之后才能正常工作。这时候,MOS管就派上用场了!
我们可以在两个芯片之间接入一个MOS管,让第一个芯片的输出控制MOS管的G极。当第一个芯片输出高电平时,MOS管导通,第二个芯片的使能端被拉低,开始工作;当第一个芯片输出低电平时,MOS管截止,第二个芯片的使能端保持高电平,停止工作。
是不是很神奇?MOS管就像一个“反相器”,把高电平变成了低电平,从而控制了第二个芯片的工作状态。
三、双向电平转换电路:让不同电压的芯片“握手言和”
在实际应用中,我们经常会遇到不同电压的芯片需要通信的情况,例如3.3V的芯片和5V的芯片。这时候,就需要用到双向电平转换电路了,而MOS管又是主角!
原理图:
3.3V芯片 | 5V芯片 |
---|---|
SDA | VGA_SDA |
SCL | VGA_SCL |
工作原理:
信号从左向右:
当3.3V芯片的SDA输出低电平时,MOS管导通,5V芯片的VGA_SDA也为低电平。
当3.3V芯片的SDA输出高阻抗时,MOS管截止,5V芯片的VGA_SDA被上拉电阻拉高到5V。
信号从右向左:
当5V芯片的VGA_SDA输出低电平时,MOS管由于体二极管的存在,被钳制在导通电压附近,3.3V芯片的SDA为低电平。
当5V芯片的VGA_SDA输出高电平时,MOS管截止,3.3V芯片的SDA输出高电平。
SCL信号的转换原理类似。
四、“线或”功能:实现多个信号的“协同作战”
MOS管还可以用来实现“线或”功能,这就好比多个按钮,只要按下其中一个,就可以触发某个动作。
原理图:
IC1 | IC2 | LED |
---|---|---|
输出端 | 输出端 |
工作原理:
当IC1和IC2都输出低电平时,LED熄灭。
当IC1或IC2任意一个输出高电平时,对应的MOS管导通,LED点亮。
五、开关电路:让电源更灵活、更安全
在电源电路中,MOS管也能大展身手,实现电源的切换和保护。
常见电路:
简单电源切换电路:
使用一个P型MOS管作为开关,控制外部电源和电池供电的切换。
缺点:电池电压不能大于外部电压,存在功耗损失等
改进电路:
使用多个MOS管和辅助电路,解决上述缺陷。
工作原理:
当使用外部电源时,主MOS管导通,电池被隔离。
当使用电池供电时,主MOS管截止,电池供电。
MOS管真是一个“万能小金刚”,在电路中扮演着各种