nmos电流方向,导通条件详解-KIA MOS管
nmos电流方向
NMOS的电流方向在标准导通状态下为漏极(D)到源极(S),但在特定电路设计(如防反接电路)中可能反向流动(S到D)。
MOS管的导通条件取决于NMOS或PMOS类型和阈值电压(Vgs(th)),NMOS需满足Vgs>Vgs(th),PMOS需满足Vsg>|Vgs(th)|(即Vg<Vs-|Vgs(th))。
nmos电流方向主要由其物理结构和载流子特性决定:
1.标准导通状态:当栅源电压(VGS)超过阈值电压(Vth)时,电子从源极(S)向漏极(D)移动形成沟道,但传统电流方向定义为正电荷流动方向,因此电流从漏极流向源极(D→S)。
2.载流子与电流关系:NMOS的载流子为电子,电子流动方向(S→D)与电流方向相反。
特殊电路中的反向电流在部分应用场景中,电流方向可能反转:
1.防反接电路:当NMOS用于电源防反接保护时,电流可能从源极流向漏极(S→D),此时体二极管导通或MOS管因电位差反向导通。
2.动态电位差影响:若源极电位高于漏极,且VGS满足导通条件,电流可反向流动(S→D)。
NMOS管的电流方向及影响
在实际应用中,可能会出现电流从源极(S)流向漏极(D)的情况。比如在NMOS管防电源反接电路中,就可能出现这样的电流流向。
当电源正常连接时,电源正极VCC通过后级负载电路与体二极管相连,导致体二极管导通,此时S极电压约为0.7V(即体二极管导通电压)。栅极G极接在VCC上,因此Vgs=Vcc-0.7V,这个值大于NMOS管的阈值电压Vgsth,使得NMOS管得以导通。导通后,其导通压降几乎为零,使得Vgs=Vcc,保持MOS管的持续导通状态。此时电流方向为S到D,与常规D到S方向相反。
电源接反的情况,当电源与地线接反时,会导致VCC与体二极管之间的电压方向改变,使得体二极管无法正常导通。同时,栅极G极与VCC的连接也受到影响,无法达到NMOS管的阈值电压Vgsth,导致NMOS管无法导通。因此,电源接反会导致电源通路阻断,从而影响后级负载的电力供应。
值得注意的是,接反的电源并不会直接影响到后级负载,因此负载电路不会受损。只要我们正确连接电源正负极,后级电路便能恢复正常工作。这种设计实现了防反接的功能,确保了电路的安全与稳定。
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