一、MOS概述 1.1 什么是MOS管 MOS 是 MOSFET 的缩写。
MOSFET 金属-氧化物半导体场效应晶体管。
简称金氧半场效晶体管 (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)。
记住 MOS 管有 三个引脚名称： G：gate 栅极；S：source 源极；D：drain 漏极。
简单来说， 三极管是电流控制的阻值的电阻，而 MOS 管是电压控制阻值的电阻。
1.2 NMOS 和 PMOS 区分 下图中，左侧是 PMOS (PNP 形) ，右侧是 NMOS (NPN 形) 。
箭头向外是 P，朝内是 N。
比较巧妙的记忆办法是放 P 朝外所以是 PMOS。
内的拼音是 nei，所以 NMOS 代表内。
1.3 导通方向与导通条件 NMOS 下 G 极高电平导通，低电平断开 ；PMOS 反之， G 极低电平导通，高电平断开。
导通方向与寄生二极管方向相反。
在 MOS 管的栅极和源极中，等效于很大的电阻，所以我们对栅极施加电压并不会消耗电流：
如果我们顺着寄生二极管方向使用 mos 管，将是一直导通的， 如下图 LED 灯会常亮不受控制：
1.3 MOS 管原理 NMOS (NPN 形半导体) 结构如下： 源极和漏极是 N 形半导体，中间夹着 P 型半导体。
在 P 型半导体中有一个金属板。
P 型半导体中，电子可以任意方向流动，等价于导体：
下图中，黑色的是空穴，红色的是自由电子，当我们给栅极金属板通电后，自由电子便被吸引过来，下MOS 管便被导通了：
详细的 NMOS (NPN 形) 结构如下：
1.4 寄生二极管 因为工艺原因，一般的 mos 管会自带有一个寄生二极管。
判断规则是， NMOS 中 S 指向 D。
PMOS 中 D 指向 S。
从图可以看出 NMOS 和 PMOS 寄生二极管方向不一样：
NMOS 是由 S 极 → D 极 PMOS 是由 D 极 → S 极。
寄生二极管和普通二极管一样，正接会导通，反接截止。
对于 NMOS，当 S 极接正，D 极接负，寄生二极管会导通，反之截止 对于 PMOS，当 D 极接正，S 极接负，寄生二极管导通，反之截止 某些应用场合，也会选择走寄生二极管，以增大 DS 之间的压降 (体二极管的压降是比 MOS 的导通压降大很多的)，同时也要关注体二极管的过电流能力。
当满足 MOS 管的导通条件时, MOS 管的 D 极和 S 极会导通，这个时候体二极管是截止状态，因为 MOS 管的导通内阻极小,一般 mΩ 级别，流过 1A 级别的电流，也才 mV 级别，所以 D 极和 S 极之间的导通压降很小，不足以使寄生二极管导通，这点需要特别注意。
二、MOS 的夹断区、恒流区、可变电阻区 2.1 夹断区
= 阈值电压
= 栅源电压 在此区域中，没有形成反型沟道、漏源之间断开、id ≈ 0 (只有微小漏电流)。
2.3 恒流区
= 阈值电压
= 栅源电压
= 栅源电压 在此区域内，随着漏源电压 Vds 的增大，漏极电流 Id 仅略微增大，因此可将 Id 看作是受栅源电压Vgs 控制的电流源，我们根据公式可知：
= 漏极电流
= 栅源电压
= 阈值电压
= 电子移动速度能力常数 可见，在此区域其电流不受到 Vds 电压控制，仅仅是 Vgs 控制。
2.3 可变电阻区
MOS 管工作在可变电阻区。
在此区域内，MOS 管相当于一个可变电阻，其阻值受栅源电压 Vgs 控制：
= MOS 的等效导通电阻 (D 和 S 之间的电阻)
= 阈值电压
= 栅源电压
= 漏极电流
= 栅源电压
= 漏极电压
= 阈值电压
= 电子移动速度能力常数 2.4 输入特性曲线分析
三、MOS 雪崩 3.1 什么是 MOS 雪崩 当漏源电压 VDS 超过器件耐压时，PN 结被强电场击穿，产生大量载流子倍增，电流突然暴增的现象。
它发生在漏极—体区的 PN 结，也就是 MOS 内部的体二极管区域。
对 N 沟道 MOS 来说：漏极区域是 N+，体区是 P。
形成一个反向偏置 PN 结。
当：
= 漏极电压
= 漏极-体区击穿电压 这个 PN 结被击穿。
当 VDS 超过击穿电压后，MOS 不再是关断而是进入击穿区，像一个齐纳二极管一样钳位电压此时，电压稳定在某个值，电流继续流，器件内部发热。
3.2 为什么叫雪崩？
因为电流增长方式像雪球一样： 电压升高 电场变强 少量电子被加速 撞击晶格 → 产生新的电子空穴对 新电子再被加速 再撞击 → 再产生更多电子 四、米勒平台 4.1 米勒平台是什么 米勒平台 (Miller Plateau) 是指： 在 MOSFET 开通过程中，栅极电压上升到某个区间时，会出现一段电压几乎不再上升的平台区。
如下图所示，Vgs 的波形并没有比较平稳的上升，而是在上升一段时间会出现一个台阶状的东西，这个我们称之为米勒平台： Vgs 波形 在 MOS 开通时： VGS 从 0V 开始上升 达到阈值电压 Vth (开始导通) 漏极电流开始上升 漏极电压开始下降 就在第 4 步： VGS 会停在一个平台区。
这段电压就是，米勒平台电压。
4.2 原因分析 因为工艺问题，MOS 存在三个寄生电容：
如果我们只考虑 Cgs 的影响，我们的波形会是这样子：
= 缓慢上升至峰值 (给 Cga 充电)
= 在 Vgs 达到 Vth 后快速上升 (因为开管导通)
= 在 Vgs 达到 Vth 后快速下降 (因为开管导通) 如果我们加入了 Cgd 情况就完全不一样了：
在 MOS 处于恒流区和可变电阻区时，Vd 的电压开始变化，根据电容的充放公式：
= 电容的电容量 (F)
= 流过电容的电流 (A)
= 电容两端的电压 (V)
= 电压随时间变化的速率，即电压的导数 此时，开始有电流给 Cgd 充电，因为这个原因，所以导致了米勒平台。
更完整的米勒平台示例如下：
五、MOS 管参数详解 3.1 Nexperia 2N7002 数据手册
一般描述 采用沟槽型 (Trench) MOSFET 工艺的 N 沟道增强型场效应管，塑封封装。
特点与优势 适用于逻辑电平驱动 开关速度非常快 表面贴装封装 Trench MOSFET 工艺 应用 逻辑电平转换 高速线驱动 3.2 快速参考数据 (Quick reference data)
3.2.1 VDS (漏源电压) 定义：漏极到源极之间的最大电压 条件：在结温 (Tj) 为 25℃ 到 150℃ 的范围内 数值：最大 60V，表示在这个电压范围内工作时 MOSFET 是安全的 3.2.2 ID (漏极电流) 定义：MOSFET 中流过漏极到源极的电流 条件：栅极到源极的电压 (VGS) 为 10V，封装表面温度 (Tsp) 为 25℃ 数值：最大 300 mA，表示在此条件下，漏极电流最大为 300毫安 3.2.3 Ptot (总功耗) 定义：MOSFET 在工作时消耗的总功率 条件：封装表面温度为 25℃ 数值：最大 0.83W，表示该 MOSFET 在额定条件下消耗的最大功率为 0.83 瓦特 3.2.4 RDS (on) 定义：当 MOSFET 完全打开 (导通状态) 时，漏源之间的电阻 条件：栅极电压 (VGS) 为 10V，漏极电流 (ID) 为 500mA 数值：典型值 2.8Ω，最大值 5Ω 这表示在导通时，电阻通常为 2.8Ω，但在最坏情况下可高达 5Ω。
较低的导通电阻可以减少功耗，提高效率 3.3 极限值 (Limiting values)
3.2.1 VDS 最大漏源电压 定义：漏极 (D) 到源极（S) 之间允许承受的最大电压 条件：结温 (Tj) 在 -65℃ ～ 150℃ 范围内 数值：最大 60V 表示漏源之间电压不能超过 60V，否则可能发生击穿损坏 3.2.2 VDGR 漏栅电压 定义：漏极 (D) 到栅极 (G) 之间允许的最大电压 条件：Tj 在规定范围内，RGS = 20kΩ 数值：最大 60V 表示漏极与栅极之间的电压不能超过 60V，否则可能影响栅极结构安全 3.2.3 VGS 栅源电压 定义：栅极 (G) 到源极 (S) 之间允许的最大电压 条件：直流或正常工作状态 数值：±30V 表示栅源电压不能超过 +30V 或 -30V，否则可能击穿栅氧化层 3.2.4 VGSM 峰值栅源电压 定义：栅源之间允许承受的短时间脉冲最大电压 条件：脉冲宽度 ≤ 50µs，占空比 0.25 数值：±40V 表示在短时间瞬态冲击下可承受 ±40V，但不能长期维持 3.2.5 ID 最大连续电流 定义：在 25℃ 条件下，允许连续流过漏极的最大电流 条件：VGS = 10V，封装焊点温度 Tsp = 25℃ 数值：300mA 表示在此条件下可持续通过 300mA 电流而不超过热限制 3.2.6 ID 高温最大连续电流 定义：在较高温度下允许的最大连续漏极电流 条件：Tsp = 100℃ 数值：190mA 表示温度升高后，允许电流下降 3.2.7 IDM 峰值电流 定义：允许的短时间脉冲最大漏极电流 条件：脉冲宽度 ≤ 10µs，Tsp = 25℃ 数值：1.2A 表示瞬间可以通过 1.2A，但不能持续 3.2.8 Ptot 最大功耗 定义：MOSFET 内部允许的最大总功率损耗 条件：Tsp = 25℃ 数值：0.83W 表示器件发热功率不能超过 0.83W，否则结温会超过安全范围 3.2.9 Tj 结温 定义：芯片内部 PN 结的工作温度范围 条件：正常工作状态 数值：-65℃ ～ 150℃ 表示芯片内部温度必须在此范围内 3.2.10 存储温度 定义：器件未通电时允许的存储环境温度范围 条件：无电工作状态 数值：-65℃ ～ 150℃ 表示运输、仓储环境必须在此范围内 源漏二极管 (Source-drain diode)
3.2.11 IS 连续电流 定义：源极电流（通过体二极管时）的最大连续电流 条件：Tsp = 25℃ 数值：300 mA 表示当 MOSFET 的体二极管导通时，可以连续通过 300mA 电流而不超过热限制。
这里的 IS 实际是体二极管的电流能力，不是正常沟道导通电流。
3.2.12 ISM 峰值电流 定义：源极电流的最大脉冲值 (体二极管瞬时电流) 条件：脉冲宽度 ≤ 10µs，Tsp = 25℃ 数值：1.2 A 表示在极短时间内，体二极管可以承受 1.2A 的电流冲击，但不能持续。
3.4 特点 (Characteristics)
3.4.1 V(BR)DSS 漏源击穿电压 定义：在 VGS = 0 时，漏源之间发生击穿的电压 测试条件：ID = 10µA，VGS = 0 数值：最小 60V 当栅极不加电压 (关断状态) 时，漏源电压升到 60V 才会开始击穿 3.4.2 VGS(th) 栅极阈值电压 定义：MOSFET 刚刚开始导通时的栅源电压 测试条件：ID = 0.25mA，VDS = VGS 数值：最小 1V、典型 2V、最大 2.5V 3.4.3 IDSS 漏极漏电流 定义：关断时（VGS=0）漏源之间的漏电流 条件：25℃ 最大 1µA、150℃ 最大 10µA 关断状态下仍然会有极小电流流过。
温度越高，漏电越大 3.4.4 IGSS 栅极漏电流 定义：栅极的漏电流 条件：VGS=±15V 数值：最大 ±100nA 栅极是绝缘结构，电流极小。
但不是完全为 0 3.4.5 RDS(on) 导通电阻 定义：MOS 完全导通时的漏源电阻。
测试条件与数值 (栅压越高 → 电阻越小，温度越高 → 电阻越大) 动态特性 (Dynamic characteristics)
3.4.6 Ciss 输入电容 定义：栅极看到的等效电容 数值：31pF 影响：决定驱动电流需求和开关速度 公式：
也就是说，电容越大需要更大驱动电流。
3.4.7 Coss 输出电容 定义：漏源之间的等效电容 数值：6.8pF 影响：决定开关损耗和 dv/dt 行为 3.4.8 Crss 反向传输电容 定义：漏极到栅极的耦合电容 (米勒电容) 数值：3.5pF 影响：产生米勒平台、影响开关速度、可能导致误导通 3.4.9 Ton 开通时间 定义：从栅极加电到电流完全导通的时间 数值： ton = 2.5ns 数值：典型 2.5ns 说明：这是一个非常快的开关管 3.4.10 Toff 关断时间 定义：栅极撤掉电压到完全关断的时间 数值：toff = 11ns 源漏 (体) 二极管 (Source-drain diode)
3.4.11 VSD 正向压降 定义：体二极管导通时的压降 条件：IS=300mA 数值：典型 0.85V 说明：当电流反向流动时，会走体二极管路径 3.4.12 trr 反向恢复时间 定义：二极管从导通变为关断所需时间 数值：30ns 四、应用案例 4.1 简单开关应用 NMOS 中 Rgs 电阻下拉使其在没有信号时工作在夹断区：
= 阈值电压
= 栅源电压 PMOS 中 Rgs 电阻上拉使其在没有信号时工作在夹断区：
= 阈值电压
= 栅源电压
4.2 推挽电路 推挽晶体管电路是一种电子电路，使用以特定方式连接的有源器件，可以在需要时交替提供电路并从连接的负载吸收电流，用于向负载提供大功率，也被称为推挽放大器。
4.3 缓启动开关电路 缓启动开关电路，在电路基础上，加一个电容就可以了，利于电容电压不能突变的特性，也就是 G从高电压到 VOUT 的时间会长一点，起到 VOUT 缓启动的目的，防止大的浪涌电流损坏 VOUT 后端负载。
4.4 反相器复位电路 VUSB 是 usb 口的外部电，VDD_node_A 是整个系统所有的供电(除CH340外，可以去看看)。
其中 Q1 是PMOS 低电平导通，并且常接下拉。
常导通状态。
也就是说， 按下 SW1 后 PMOS 不导通。
系统全部掉电。
其 SW1 不摁下是开路的，按下暂时短路。
4.5 H桥电机驱动电路 H桥电机驱动电路详解-CSDN博客
4.6 电平转换电路 总结了几个通讯电平转换电路，你都用过吗？
_主控通讯用三极管电路-CSDN博客