一文告诉你如何驱动MOS管
★★★ mos-2---mos管驱动电路 ★★★
引言：mos管开关电路在分立设计里面应用非常广泛，包括逻辑控制，电源切换，负载开关等，在一些电路巧妙设计上具有非常大的创新性。以下电路均以使用增强型mos为示例。mos驱动电路的基本要求包括：对栅极施加足够高于vth的电压的能力，以及对输入电容进行足够充电的驱动能力，本节介绍mos的驱动电路示例。
€1. nmos/pmos的基本驱动电路*如图2-1所示，左边为nmos基本驱动电路，右边为pmos基本驱动电路，对于nmos来说，ctrl in为低电平时，nmos不导通，ctrl in为高电平（高于vth）时，nmos导通。对于pmos来说，ctrl in为低电平（vdd-ctrl in
图2-1：nmos/pmos基本驱动电路
图2-1中的r1并非是必要的电阻，当没有r1时，实际不影响mos的导通与关闭，但是通常都会加上r1，作为一个偏置。对于nmos，下拉r1到gnd，当ctrl in脚从高电平到低电平时，栅极能够被更快拉低，并且牢牢固定在gnd，更可靠的关闭。对于pmos，上拉r1到vdd，当ctrl in脚从低电平到高电平时，栅极能够被更快拉高，并且牢牢固定在vdd，更可靠的关闭。
栅极偏置电阻r1是在ctrl in端低电平时将栅极固定在gnd（nmos），避免额外的干扰浮动，所以它的值取值比较自由，通常r1的选值在10k-100k，如果想提高输入阻抗，可以将r1取的比较大（1m），推荐阻值10k，47k，100k。另外静电效应容易从栅极击穿mos，所以r1也有一定程度的静电吸收保护作用。实际上偏置电阻r1是非必须的，但为了电路的鲁棒性，要求都必须有。
€2. nmos/pmos基本驱动电路升级*我们知道mosfet的栅极到源极充当电容器。电容器的工作原理是这样的：当电容器充电时，电流流过它，开始很多，后来越来越少，当电容器充满电时，没有电流流过它。
当你的mos处于开启稳态时，其栅源电容器已充满电，所以没有电流流过栅极。但是当你的mosfet处于被打开的动态过程中时，会有一个电流给这个栅源电容充电。因此在一小段时间内，栅极gate可能会有大量电流流动。
为了确保这个短暂的电流对于器件来说不会太高，如图2-2所示需要在输出引脚和mosfet栅极之间串联一个电阻器rg（栅极串联电阻）：通常1000ω或者100ω是一个足够大的值。但这取决于你的电路。可以使用欧姆定律计算从电阻器获得的最大电流：i=v/r，当使用的电阻越高，mosfet开启/关闭的速度就越慢，如果你想快速打开和关闭输出，rg取值就要考虑减小（3.3ω-10ω）甚至取消。
图2-2：带rg的mos驱动电路
***图2-3：不正确的rg放置方式
如图2-3所示，如果栅极电阻器rg放置在下拉电阻器的左侧，则会得到一个分压器电路，该电路将降低栅极电压，如果你选择了一个至少比下拉电阻小100倍的栅极电阻，那么电压的降低很小，可以忽略不计。但是如果它们的值更接近一点，则栅极上的电压将低于ctrl in电压，影响mos的开启，所以最佳位置rg放置在r1的左边。
****€3.选驱动mos管的考虑项
#1：使用mos时和jfet不同，漏极电流不受idss的限制，所以不需要过于在意漏极电流的设定值。
#2：作为电路中使用的mos，应该选择漏极-源极间电压vdss（最大额定值）大于vdd，栅-源电压vgss（最大额定值）大于vdd。
#3：导通条件则是外部施加的vgs大于1.5倍vgsth（称为过驱动）。电路的直通电流小于mos的漏极电流id的最大额定值。耗尽型器件在vgs=0v时也有漏极电流流过，是正常导通器件，所以不太适合在开关电路中使用。
图2-4：nmos驱动等效
如图2-4所示，建议负载r放在高侧，避免负载产生显著压降（开通时，s极电位接近vdd），影响gs的电平，导致nmos开启关闭受影响，这在后面scd系列里面会再次讲到。
图2-5：pmos驱动等效
如图2-5所示，建议负载r放在低侧，避免开通时，s极电位接近于gnd，那么g极就要施加负电压，导致pmos开关出现问题，这在后面scd系列里面会再次讲到。
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€1. nmos/pmos的基本驱动电路*如图2-1所示，左边为nmos基本驱动电路，右边为pmos基本驱动电路，对于nmos来说，ctrl in为低电平时，nmos不导通，ctrl in为高电平（高于vth）时，nmos导通。对于pmos来说，ctrl in为低电平（vdd-ctrl in
图2-1：nmos/pmos基本驱动电路
图2-1中的r1并非是必要的电阻，当没有r1时，实际不影响mos的导通与关闭，但是通常都会加上r1，作为一个偏置。对于nmos，下拉r1到gnd，当ctrl in脚从高电平到低电平时，栅极能够被更快拉低，并且牢牢固定在gnd，更可靠的关闭。对于pmos，上拉r1到vdd，当ctrl in脚从低电平到高电平时，栅极能够被更快拉高，并且牢牢固定在vdd，更可靠的关闭。
栅极偏置电阻r1是在ctrl in端低电平时将栅极固定在gnd（nmos），避免额外的干扰浮动，所以它的值取值比较自由，通常r1的选值在10k-100k，如果想提高输入阻抗，可以将r1取的比较大（1m），推荐阻值10k，47k，100k。另外静电效应容易从栅极击穿mos，所以r1也有一定程度的静电吸收保护作用。实际上偏置电阻r1是非必须的，但为了电路的鲁棒性，要求都必须有。
€2. nmos/pmos基本驱动电路升级*我们知道mosfet的栅极到源极充当电容器。电容器的工作原理是这样的：当电容器充电时，电流流过它，开始很多，后来越来越少，当电容器充满电时，没有电流流过它。
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图2-2：带rg的mos驱动电路
***图2-3：不正确的rg放置方式
如图2-3所示，如果栅极电阻器rg放置在下拉电阻器的左侧，则会得到一个分压器电路，该电路将降低栅极电压，如果你选择了一个至少比下拉电阻小100倍的栅极电阻，那么电压的降低很小，可以忽略不计。但是如果它们的值更接近一点，则栅极上的电压将低于ctrl in电压，影响mos的开启，所以最佳位置rg放置在r1的左边。
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#2：作为电路中使用的mos，应该选择漏极-源极间电压vdss（最大额定值）大于vdd，栅-源电压vgss（最大额定值）大于vdd。
#3：导通条件则是外部施加的vgs大于1.5倍vgsth（称为过驱动）。电路的直通电流小于mos的漏极电流id的最大额定值。耗尽型器件在vgs=0v时也有漏极电流流过，是正常导通器件，所以不太适合在开关电路中使用。
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图2-5：pmos驱动等效
如图2-5所示，建议负载r放在低侧，避免开通时，s极电位接近于gnd，那么g极就要施加负电压，导致pmos开关出现问题，这在后面scd系列里面会再次讲到。
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