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MOS漏极和源极 [复制链接]

 

MOS管驱动电机,负载接在漏极端;MOS+运放组成的恒流源,负载也在漏极端。想问一下,负载可以放在源极吗?两者有什么区别?

此帖出自模拟电子论坛
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运放+MOS管恒流源.jpg

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负载可以放在源极。但负载放在源极,MOS管的门极需要更高的驱动电压。以前一图为例,负载放在源极,门极需要最高达到比电源电压还高一些(至少比电源高出门极导通电压,再加上MOS管饱和所需要的电压)。通常驱动电路无法输出比电源电压更高的电压,所以前一图负载放到源极,MOS管不可能进入饱和导通。功耗必定比较大。

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后一图,如果负载(PIN2处)移到源极,因为恒流电路并不需要MOS管进入饱和,所以不需要LM358输出比电源电压更高的电压。但后一图中负载若放到源极,会使恒流范围比负载放到漏极变小。LM358最大输出比电源电压要低,大致上是电源电压减去1.5V左右。负载放到漏极,MOS管最大输出电流是电源电压减1.5V再减去MOS管所需要的门极-源极电压减去1欧电阻上压降,除以1欧。而负载放到源极,电源电压减1.5V再减去MOS管所需要的门极-源极电压再减去1欧电阻上压降再减去负载上压降。

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不好意思,这几天忙其他的事情去了,没有及时回复老师的帖子。 “负载放到漏极,MOS管最大输出电流是电源电压减1.5V再减去MOS管所需要的门极-源极电压减去1欧电阻上压降,除以1欧。而负载放到源极,电源电压  详情 回复 发表于 2021-7-15 17:49

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本帖最后由 maychang 于 2021-7-8 19:01 编辑

可以这样理解:负载放到漏极,是共源极放大电路(相当于双极型三极管的共发射极电路),负载放到源极,是共漏极放大电路(相当于双极型三极管的共集电极电路)。而我们知道:共漏极放大电路电压增益略小于1近似等于1,共源极放大电路电压增益却可以很大。既然共漏极放大电路电压增益很小,那就要驱动电路输出更大幅度的电压。而当驱动电路无法输出更大幅度范围时,MOS管输出的幅度就必然减小。


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后一图中,对负载放到漏极和负载放到源极两种情况,恒流值变化时,VGS其实是一样的。不一样的是运放输出的电压。

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图片上传不了  详情 回复 发表于 2021-7-15 17:55

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maychang 发表于 2021-7-8 18:51 后一图,如果负载(PIN2处)移到源极,因为恒流电路并不需要MOS管进入饱和,所以不需要LM358输出比电源电压更 ...

不好意思,这几天忙其他的事情去了,没有及时回复老师的帖子。

“负载放到漏极,MOS管最大输出电流是电源电压减1.5V再减去MOS管所需要的门极-源极电压减去1欧电阻上压降,除以1欧。而负载放到源极,电源电压减1.5V再减去MOS管所需要的门极-源极电压再减去1欧电阻上压降再减去负载上压降。”。您这里面都提到了减去1.5V。这个1.5V是啥?还有为什么要减去门源级的电压。

点评

如果负载放到源极,那么运放输出最大电压不会改变,但最大输出电流等于电源电压减去1.5V,再减去MOS管门极-源极之间电压(MOS管导通电压加上输出电流除以gm),再减去负载两端电压,结果再除以负载电阻加1欧。显然,负  详情 回复 发表于 2021-7-15 18:57
计算出1欧电阻上电压(最大值),除以1欧,即为漏极最大电流(MOS管源极漏极电流相等)。  详情 回复 发表于 2021-7-15 18:45
之所以有个1.5V,是因为你使用的运放型号为LM358,而LM358输出最高只能达到(大约)电源电压减去1.5V。 运放输出电源电压减去1.5V,是MOS管门极电压。MOS管门极电压减去MOS管门极-源极之间电压,是1欧电阻上的电压  详情 回复 发表于 2021-7-15 18:43

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maychang 发表于 2021-7-8 19:03 后一图中,对负载放到漏极和负载放到源极两种情况,恒流值变化时,VGS其实是一样的。不一样的是运放输出的 ...

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平漂流 发表于 2021-7-15 17:49 不好意思,这几天忙其他的事情去了,没有及时回复老师的帖子。 “负载放到漏极,MOS管最大输出电 ...

之所以有个1.5V,是因为你使用的运放型号为LM358,而LM358输出最高只能达到(大约)电源电压减去1.5V。

运放输出电源电压减去1.5V,是MOS管门极电压。MOS管门极电压减去MOS管门极-源极之间电压,是1欧电阻上的电压。而MOS管门极-源极之间电压,是MOS管导通电压加上漏极电流除以gm(跨导)。

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"而MOS管门极-源极之间电压,是MOS管导通电压加上漏极电流除以gm(跨导)。"这个MOS管导通电压是阈值电压吗?  详情 回复 发表于 2021-7-16 11:04

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平漂流 发表于 2021-7-15 17:49 不好意思,这几天忙其他的事情去了,没有及时回复老师的帖子。 “负载放到漏极,MOS管最大输出电 ...

计算出1欧电阻上电压(最大值),除以1欧,即为漏极最大电流(MOS管源极漏极电流相等)。


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平漂流 发表于 2021-7-15 17:49 不好意思,这几天忙其他的事情去了,没有及时回复老师的帖子。 “负载放到漏极,MOS管最大输出电 ...

如果负载放到源极,那么运放输出最大电压不会改变,但最大输出电流等于电源电压减去1.5V,再减去MOS管门极-源极之间电压(MOS管导通电压加上输出电流除以gm),再减去负载两端电压,结果再除以负载电阻加1欧。显然,负载放在源极时最大输出电流要小得多。

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[attachimg]550118[/attachimg][attachimg]550117[/attachimg]你说的,我听明白了,负载放在源极比放在漏极要多减去一个负载的电压。所以电流就小。但是负载电流为啥不是电源电压除以(Rds+R负载)?  详情 回复 发表于 2021-7-16 11:15

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maychang 发表于 2021-7-15 18:43 之所以有个1.5V,是因为你使用的运放型号为LM358,而LM358输出最高只能达到(大约)电源电压减去1.5V。 ...

"而MOS管门极-源极之间电压,是MOS管导通电压加上漏极电流除以gm(跨导)。"这个MOS管导通电压是阈值电压吗?

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『这个MOS管导通电压是阈值电压吗?』 是。通常记为VGS(th)。  详情 回复 发表于 2021-7-16 11:38

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maychang 发表于 2021-7-15 18:57 如果负载放到源极,那么运放输出最大电压不会改变,但最大输出电流等于电源电压减去1.5V,再减去MOS管门 ...

MOS管驱动电机.jpg 运放+MOS管恒流源.jpg 你说的,我听明白了,负载放在源极比放在漏极要多减去一个负载的电压。所以电流就小。但是负载电流为啥不是电源电压除以(Rds+R负载)?

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后一幅图,因为加入了强烈的负反馈,MOS管和运放构成恒流源,负载中电流由Vin和R4决定,为Vin/R4。改变Vin即可改变负载中电流。  详情 回复 发表于 2021-7-16 11:45
纯电阻性负载放到漏极,且去掉MOS管源极上的电阻,MOS管饱和导通时负载中的电流就是电源电压除以(Rds+R负载),  详情 回复 发表于 2021-7-16 11:42

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平漂流 发表于 2021-7-16 11:04 "而MOS管门极-源极之间电压,是MOS管导通电压加上漏极电流除以gm(跨导)。"这个MOS管导通电压是阈值电 ...

『这个MOS管导通电压是阈值电压吗?』

是。通常记为VGS(th)


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平漂流 发表于 2021-7-16 11:15 你说的,我听明白了,负载放在源极比放在漏极要多减去一个负载的电压。所以电流就小。但是负载电流为啥不 ...

纯电阻性负载放到漏极,且去掉MOS管源极上的电阻,如前一幅图所示,MOS管饱和导通时负载中的电流就是电源电压除以(Rds+R负载),


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平漂流 发表于 2021-7-16 11:15 你说的,我听明白了,负载放在源极比放在漏极要多减去一个负载的电压。所以电流就小。但是负载电流为啥不 ...

后一幅图,因为加入了强烈的负反馈,MOS管和运放构成恒流源,负载中电流由Vin和R4决定,为Vin/R4。改变Vin即可改变负载中电流。

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大致明白了,MOS做恒流源和驱动电机是不一样的分析  详情 回复 发表于 2021-7-16 16:54

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maychang 发表于 2021-7-16 11:45 后一幅图,因为加入了强烈的负反馈,MOS管和运放构成恒流源,负载中电流由Vin和R4决定,为Vin/R4。改变Vi ...

大致明白了,MOS做恒流源和驱动电机是不一样的分析

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14楼第一幅图,负载如果是电动机,当MOS管饱和导通时,负载(电动机)中的电流也不是电源电压除以(Rds+R负载)。电动机不仅要考虑负载的电阻成份,还要考虑其电抗性成份,而且必须考虑电动机的反电动势。  详情 回复 发表于 2021-7-16 17:14

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平漂流 发表于 2021-7-16 16:54 大致明白了,MOS做恒流源和驱动电机是不一样的分析

14楼第一幅图,负载如果是电动机,当MOS管饱和导通时,负载(电动机)中的电流也不是电源电压除以(Rds+R负载)。电动机不仅要考虑负载的电阻成份,还要考虑其电抗性成份,而且必须考虑电动机的反电动势。


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