MOS漏极和源极

平漂流

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？

maychang

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。

maychang

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。

maychang

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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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。

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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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maychang

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)。

maychang

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)。

maychang

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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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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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 ...

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)？

maychang

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)。

maychang

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)，

maychang

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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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

maychang

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。