MOS管的电路分析和应用案例
本文你可以获得什么？
实际工程应用中常用的mos管电路（以笔记本主板经典电路为例）；学到实际系统中用到的开关电路模块以及mos管非常重要的隔离电路（结合iic的数据手册和笔记本主板应用电路）；mos管寄生体二极管，极性判断？mos管是很常见的电路元器件，主要有以下常见应用：
放大器：mos管可以用作放大器，通过调节栅极电压来控制电流增益。这在放大音频信号、射频信号等方面非常有用。
开关：mos管可以用作开关，通过调节栅极电压来控制通断状态。这在数字电路、电源管理、电机驱动等方面非常常见。
模拟开关：mos管可以用作模拟开关，通过调节栅极电压来控制通断状态，实现模拟信号的开关和选择。
数字逻辑：mos管在数字电路中广泛应用，例如作为逻辑门、存储器单元等。
电源管理：mos管可以用于电源管理电路中的电源开关、电源选择、电源调节等。
dc-dc转换器：mos管在dc-dc转换器中用于能量转换和电压调节。
下面将常用的电路，进行电路分析和实际应用案例讲解：
mos管开关电路学习过模拟电路的人都知道三极管是流控流器件，也就是由基极电流控制集电极与发射极之间的电流；而mos管是压控流器件，也就是由栅极上所加的电压控制漏极与源极之间电流。
mosfet管是fet的一种，可以被制造为增强型或者耗尽型，p沟道或n沟道共四种类型，但实际应用的只有增强型的n沟道mos管和增强型的p沟道mos管。实际应用中，nmos居多。
图1 左边是n沟道的mos管，右边是p沟道的mos管
寄生二极管的方向如何判断呢？它的判断规则就是对于n沟道，由s极指向d极；对于p沟道，由d极指向s极。
如何分辨三个极？
d极单独位于一边，而g极是第4pin。剩下的3个脚则是s极。
它们的位置是相对固定的，记住这一点很有用。
请注意：不论nmos管还是pmos管，上述pin脚的确定方法都是一样的。
mos管导通特性
导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。
nmos的特性：vgs大于某一值管子就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4v就可以了。
pmos的特性：vgs小于某一值管子就会导通，适合用于源极接vcc时的情况（高端驱动）。
下图是mos管开关电路，输入电压是ui，输出电压是uo。
当ui较小时，mos管是截止的， uo＝uoh＝vdd；
当ui较大时，mos管是导通的， uo =ron/(ron+rd)*vdd，由于ron< ，所以输出为低电平，即uo＝0。
应用实例：
以下是某笔记本主板的电路原理图分析，在此mos管是开关作用:
pq27控制脚为低电平，pq27截止，而右侧的mos管导通，所以输出拉低；
电路原理分析：
pq27控制脚为高电平，pq27导通，所以其漏极为低电平，右侧的mos管处于截止状态，所以输出为高电平。
整体看来，两个管子的搭配作用就是高低电平的切换，这个电路来自于笔记本主板的电路，但是这个电路模块也更常见于复杂电路的上电时序控制模块，gpio的操作模块等等应用中。
2. mos管的隔离作用
mos管实现电压隔离的作用是另外一个非常重要且常见的功能，隔离的重要性在于：担心前一极的电流漏到后面的电路中，对电路系统的上电时序，处理器或逻辑器件的工作造成误判，最终导致系统无法正常工作。因此，实际的电路系统中，隔离的作用非常重要。
比如，上下两个图就是通过源极的高低电平来控制mos管的通断，来实现信号电平的隔离，因为mos管有体二极管，并且是反向的，所以并不会有信号通过mos管漏过去。这是一个非常经典的电路，并且可以通过搭配衍生出很多实用的电路。
比如，下面这个iic总线中电平转换电路，其实跟上面的电路存在极大的相似性。
电路分析：
sda1为高电平(3v3)时，tr1截止，sda2输出为高电平（5v）；
sda1为低电平(0v)时，tr1导通，sda2输出为低电平。
总结：
在笔记本主板上用到的nmos可简单分作两大类：
信号切换用mos管：ug比us大3v---5v即可，实际上只要导通即可，不必须饱和导通。比如常见的：2n7002，2n7002e，2n7002k，2n7002d，fdv301n。
电压通断用mos管：ug比us应大于10v以上，而且开通时必须工作在饱和导通状态。常见的有：aol1448，aol1428a，aon7406，aon7702， mdv1660，aon6428l，aon6718l
上面的电路是一个很好用的电路，好在哪？其实可以不用r73和c566, 但一般都会加上，有什么样的优点，值得思考（欢迎分析）！
mos管应用总结：
mos管一般有以下使用电路功能
作为电子开关：mos管可以用作控制电源通断的电子开关，一般正极用pmos管，负极用nmos管控制。
缓启动：在有大电容负载时，需要对电源作缓启动设计，防止浪涌电流过大导致电源电压跌落和系统复位等严重缺陷。
防反接：在电源接口设计时，需要考虑反接的问题，避免电路烧坏造成损失。pmos管常用在正极，nmos管常用在负极。
逻辑转换：mos管可以实现电平逻辑高低转换。
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开关：mos管可以用作开关，通过调节栅极电压来控制通断状态。这在数字电路、电源管理、电机驱动等方面非常常见。
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电源管理：mos管可以用于电源管理电路中的电源开关、电源选择、电源调节等。
dc-dc转换器：mos管在dc-dc转换器中用于能量转换和电压调节。
下面将常用的电路，进行电路分析和实际应用案例讲解：
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mosfet管是fet的一种，可以被制造为增强型或者耗尽型，p沟道或n沟道共四种类型，但实际应用的只有增强型的n沟道mos管和增强型的p沟道mos管。实际应用中，nmos居多。
图1 左边是n沟道的mos管，右边是p沟道的mos管
寄生二极管的方向如何判断呢？它的判断规则就是对于n沟道，由s极指向d极；对于p沟道，由d极指向s极。
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