Ch2_MOSFET逻辑设计
MOSFET管经典驱动电路设计大全
MOSFET管经典驱动电路设计大全MOSFET是一种常用的功率开关器件，能够在低电压和高电流下工作。
为了实现最佳性能和保护MOSFET，经典的MOSFET驱动电路设计起着至关重要的作用。
下面将介绍几种常见的MOSFET管经典驱动电路设计。
1.单极性驱动电路单极性驱动电路是一种简单而可靠的MOSFET驱动电路。
这种电路使用一个单极性电源，通过电阻将电流限制在安全范围内，然后将电流输入至MOSFET的栅极。
这种电路简单易于实现，但存在驱动能力有限的问题。
在高功率应用中，单极性驱动电路可能无法提供足够的电流和电压来驱动MOSFET。
2.双极性驱动电路双极性驱动电路通过使用正、负两种极性的信号来驱动MOSFET，提供更可靠和高效的驱动。
正极性信号应用于MOSFET的栅极，而负极性信号应用于MOSFET的源极。
这种驱动电路能够提供更大的电流和电压来控制MOSFET，提高了MOSFET的响应速度和驱动能力。
3.共射极驱动电路共射极驱动电路是一种常用的MOSFET驱动电路，通过极高的驱动能力和电流增益来改善MOSFET的驱动性能。
共射极驱动电路将输入信号应用于普通信号变压器的一个绕组上，输出从第二个绕组采集。
这种电路能够提供很高的电流和电压，能够有效地驱动大功率MOSFET。
4.双极性驱动共射极电路双极性驱动共射极电路结合了双极性驱动和共射极驱动的特点，提供了高效和可靠的MOSFET驱动。
这种电路使用正、负两种极性的输入信号，通过普通信号变压器来转换信号，并且从第二个绕组采集信号。
双极性驱动共射极电路能够提供高电流和电压，驱动能力强，响应速度快，适用于高功率应用。
5.驱动IC和芯片驱动电路除了上述的基本电路设计，还有一些专用的MOSFET驱动IC和芯片驱动电路可供选择。
这些驱动器通常具有保护功能，可以保护MOSFET免受过电流、过温和短路等问题的损坏。
驱动IC和芯片驱动电路通常需要外部电源供电，并且能够根据需要提供不同的驱动能力和控制功能。
两种常见的MOSFET驱动电路设计
两种常见的MOSFET驱动电路设计MOSFET是一种常见的功率开关器件，用于控制电流。
在驱动MOSFET 时，需要设计适当的电路来提供必要的电压和电流，确保MOSFET能够正确开关。
下面介绍两种常见的MOSFET驱动电路设计。
1.单极性MOSFET驱动电路：单极性MOSFET驱动电路使用一个单一的电源来驱动MOSFET。
这种电路的设计较为简单，适用于低功率或低频率应用。
一个常见的单极性MOSFET驱动电路是基于功率MOSFET的开关电源设计。
该设计使用一个辅助开关器件和一个变压器来提供所需的电压和电流。
首先，辅助开关器件通过周期性的开关操作驱动变压器的初级侧。
变压器的次级侧连接到MOSFET的门极，通过变压器来提供所需的驱动电压和电流。
辅助开关器件可以是一个负责的晶体管或MOSFET，通过控制辅助开关器件的开关操作，可以控制MOSFET的导通和截止。
另一个常见的单极性MOSFET驱动电路是基于MOSFET驱动芯片的设计。
这种电路使用专门的驱动芯片来提供所需的电压和电流。
驱动芯片通常具有输入和输出引脚，以及内置的保护电路和反馈回路。
驱动芯片通过控制输入信号，实现对MOSFET的驱动。
常见的驱动芯片有IR2110、TC4420等，它们能够提供合适的功率和速度，使MOSFET能够快速开关。
2.双极性MOSFET驱动电路：双极性MOSFET驱动电路使用两个对称的电源来驱动MOSFET。
这种电路设计适用于高功率或高频率应用。
一个常见的双极性MOSFET驱动电路是基于H桥拓扑结构的设计。
H 桥电路由四个开关器件组成，包括两个N型MOSFET和两个P型MOSFET。
这些开关器件交替开关，通过控制开关操作和输入信号，实现对MOSFET 的驱动。
H桥电路可以提供正负两种极性的电源，使MOSFET能够正常开关。
常见的H桥电路有L298N、L293D等，它们能够提供较高的功率和速度，适用于高功率驱动应用。
另一个常见的双极性MOSFET驱动电路是基于推挽结构的设计。
详细讲解MOSFET驱动电路的设计说明
详细讲解MOSFET管驱动电路作者：来源：电源网关键字：MOSFET结构开关驱动电路在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。
这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。
下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结，其中参考了一些资料，非全部原创。
包括MOS管的介绍，特性，驱动以及应用电路。
1，MOS管种类和结构MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4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，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。
至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。
对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。
原因是导通电阻小，且容易制造。
所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。
下面的介绍中，也多以NMOS为主。
MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。
寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。
在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。
这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。
顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。
2，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大于一定的值就会导通，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或10V就可以了。
PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC时的情况（高端驱动）。
但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。
ch2-1MOSFET版图基础
实际自对准工艺中晶体 管的宽度是由有源区而不是 多晶硅栅掩膜决定的。
LOGO
MOSFET版图基础-按比例缩小晶体管
LOGO
2012/9/16
绘制NMOS/PMOS管版图
根据手中的0.25um设计规 则，在纸上画出反相器中的 版图！
(8) 画一条Metal1线将P管源区的接触孔和电源线连接，如图(b)。
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绘制N管、P管版图步骤
(9) 将电源金属线拷贝到N管下 方作为地线，再画一根竖直的金属 线将N管源区的接触孔和金属地线 连接，如图(c)。
(10) 画衬底接触： ① 拷贝几个接触孔并旋转
90°，放到电源金属线下。 ② 画有源区矩形将上述接触
② 把拷贝的N+注入层改为 P+注入层，如图(e)。
(12)加一段多晶和多晶栅极 连接，作为反相器的输入；加一 段金属和输出金属线连接，作为 反相器的输出导线，如图(f)。
(13）将线名标注到图中， 并且把各层图形中由矩形组成的 多边形进行合并。
完成后如图(g)。
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MOSFET版图基础——MOS管的长和宽
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7
孔包围。 ③ 在有源区外画N+注入框。 ④ 把N阱的上边拉到这个接触
区上方，使N阱包围N+有源区(图 (d))。
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(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
画CMOS反相器过程（续）
6
绘制N管、P管版图步骤
(11) P型衬底和地线的接触： ① 将N阱接触的N+注入、
MOSFET驱动电路设计
MOSFET驱动电路设计MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）是一种常用的功率开关器件，通常用于控制高功率负载的开关和调节。
为了确保MOSFET可以正常工作，必须设计一个合适的驱动电路，以便使MOSFET在高频率下稳定地进行开启和关闭。
本文将介绍如何设计一个简单且有效的MOSFET驱动电路。
MOSFET驱动电路的基本功能是提供足够的电流和电压来打开和关闭MOSFET，以便控制负载电流。
一个典型的MOSFET驱动电路由几个主要部分组成：输入电路、驱动电路、功率电源和输出电路。
以下是一个简单的MOSFET驱动电路设计：1.输入电路：输入电路通常包括一个电压源和一个信号源，用于提供输入信号给MOSFET驱动电路。
在设计输入电路时，需要考虑输入信号的幅度和频率，以确保MOSFET驱动电路可以正常工作。
2.驱动电路：驱动电路是MOSFET驱动电路的核心部分，用于提供足够的电流和电压给MOSFET。
一个常见的MOSFET驱动电路包括一个驱动IC 和若干外部元件，如电容和电阻。
驱动IC通常具有内置的MOSFET驱动器和保护功能，可提供稳定的输出信号给MOSFET。
3.功率电源：功率电源用于为MOSFET提供工作所需的电源电压和电流。
在设计功率电源时，需要考虑MOSFET的功率和工作条件，以确保功率电源能够为MOSFET提供足够的电源。
4.输出电路：输出电路用于连接MOSFET和负载，以控制负载电流。
输出电路通常包括一个负载电阻和一个电容，用于平滑输出信号并保护MOSFET。
在设计MOSFET驱动电路时，需要考虑以下几个关键因素：1.驱动电流和电压：MOSFET的门极需要足够的驱动电流和电压才能正常工作。
因此，驱动电路需要提供足够的电流和电压给MOSFET。
2.延迟时间：MOSFET的开启和关闭速度对于一些应用是非常重要的。
因此，驱动电路需要能够在短时间内响应输入信号，并提供快速的开启和关闭操作。
3.稳定性：MOSFET驱动电路需要具有稳定的性能，以确保MOSFET可以在各种工作条件下稳定地工作。
MOSFET电流源电路设计
MOSFET电流源电路设计MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）作为一种重要的电子器件，在电路设计中发挥着关键作用。
本文将着重探讨MOSFET电流源电路的设计原理和方法。
一、MOSFET电流源电路概述MOSFET电流源电路是一种常用的电子电路，用于稳定输出电流。
它利用MOSFET的特性来实现输入电压变化对输出电流的影响降至最低，从而提高电路的稳定性和性能。
二、MOSFET电流源电路的设计原理MOSFET电流源电路的设计原理主要包括两个方面：负反馈和源极偏置。
负反馈通过连接反馈电阻来调节输出电流，使其稳定在设定值。
源极偏置则通过适当的电压偏置来保证MOSFET处于正常工作区域。
三、MOSFET电流源电路的设计步骤1. 选择合适的MOSFET。
根据设计需求选择适合的MOSFET型号，考虑最大电流、最大功率、漏极-源极电压等参数。
2. 确定输出电流。
根据设计要求确定所需输出电流大小，并计算得到需要的电阻数值。
3. 确定电压源。
根据MOSFET的工作特性和输出电流大小，选择合适的电压源并进行连接。
4. 进行仿真和调试。
利用电子设计软件进行仿真分析，根据仿真结果调整电路参数，直到达到设计要求。
四、MOSFET电流源电路设计的注意事项1. 保证电路稳定性。
在设计过程中要注意保证电路的稳定性和可靠性，避免出现电压漂移等问题。
2. 合理布局电路。
在实际布局中要合理放置元件，减小干扰和回路长度，提高电路的工作效率。
3. 注意集热和散热。
MOSFET在工作过程中会产生一定热量，需要注意良好的散热，以免影响电路性能。
五、结论MOSFET电流源电路是一种常用的电子电路设计，通过合理的设计原理和步骤，可以实现稳定的输出电流。
在实际设计中要注意选型、电路布局和散热等问题，以确保电路的正常工作和性能。
通过本文的介绍，相信读者对MOSFET电流源电路的设计有了更深入的了解，希望能够对读者在实际工程设计中有所帮助。
详细讲解MOSFET管驱动电路
详细讲解MOSFET管驱动电路在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。
这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。
下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结，其中参考了一些资料，非全部原创。
包括MOS管的介绍，特性，驱动以及应用电路。
1，MOS管种类和结构MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N 沟道共4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，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。
至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。
对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。
原因是导通电阻小，且容易制造。
所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。
下面的介绍中，也多以NMOS为主。
MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。
寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。
在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。
这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。
顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。
2，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大于一定的值就会导通，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或10V就可以了。
PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC时的情况（高端驱动）。
但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。
3，MOS开关管损失不管是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电阻存在，这样电流就会在这个电阻上消耗能量，这部分消耗的能量叫做导通损耗。
MOSFET逻辑设计
第二章MOSFET逻辑设计[2.7]用最少数量的晶体管设计一个具有下列功能的CMOS逻辑门：f a b a c b d=∙+∙+∙解：原式可化为：()f a b c b d =∙++∙CMOS逻辑门如下图所示：a b bcdab cddV DD[2.8]用最少数量的晶体管为以下OAI表达式设计一个CMOS电路：()()()h a b a c b d=+∙+∙+()()+b c =a (1+b)+a c+b c =a (1+c)+b c =a+b c()()()(1)a b a c a a b a c h a b c b d a b b c a d b d c a b d b c d a c+∙+=+∙+∙∙∙∙∙∙∙∙=+∙∙+=∙+∙+∙+∙∙=∙++∙+=∙∙（b+d ）+bbabadbccdbvdd[2.10]利用串并联逻辑，设计一个完成下列功能的CMOS 逻辑门，目标是使晶体管的数目最少。
F a b c a b c =+∙+∙∙解：原式可化为:(1)F a b c a b ca b c b Ca b c=+∙+∙∙=+∙+∙=+∙CMOS 逻辑电路如下图：V DDb c agb cagnFETs pFETsbzcgbca[2.13]如图所示为一p Fet 逻辑阵列，利用p Fet 逻辑方程画出逻辑图，然后构建n Fet 电路。
解：由pFet 逻辑阵列图可知()()[()]()h x y z w x y z w x y z w x y z w =∙∙+=∙++=∙+∙=++∙所以，n Fet 电路如下：()()()()h x y z w x y z w x y z w x y z w=∙∙+=∙++=∙+∙=++∙wzh x[2.14]用TG 开关设计能够实现方程（2.80）功能的4:1多路选择路由器。
S 0S 0S 0S 0S 0S 0S 0S 1S 1S 1S 1S 1S 1S 1S 1S[2.15] 用一个AOI22设计一个2:1MUX 。
高速MOSFET门极驱动电路的设计应用指南
高速MOSFET门极驱动电路的设计应用指南一、背景介绍二、设计步骤及要点1.确定MOSFET型号和工作条件：根据实际应用需求，选择合适的MOSFET型号，并确定其工作电压和电流。
这些参数将直接影响到驱动电路的设计。
2.确定驱动电源电压和电流：根据MOSFET的特性参数，选择合适的驱动电源电压和电流。
一般来说，高速应用中通常需要较高的电源电压和电流，以确保MOSFET能够迅速开关。
3.选择驱动芯片或设计驱动电路：根据以上参数，选择合适的驱动芯片或自行设计驱动电路。
常用的驱动芯片有IR2110、TC4420等，可以根据实际应用需求选择合适的芯片。
4.进行驱动电路的布局和连接：根据驱动芯片或电路设计，进行布局和连接。
注意保持短而稳定的门极连接线路，尽量减小电流环路和电磁干扰。
5.添加保护电路：考虑MOSFET的过电流、过压等保护问题，设计相应的保护电路，以确保MOSFET的安全工作。
6.进行仿真和测试：通过仿真软件进行仿真分析，验证电路设计是否满足要求。
同时，进行实际测试，检查电路的性能和稳定性。
三、高速MOSFET门极驱动电路的典型设计示例下图为一种常用的高速MOSFET门极驱动电路设计示例，以IR2110为例：[电路图]该驱动电路可实现高速的MOSFET开关控制，具有较高的转换效率和可靠性。
其中VCC为驱动电源电压，VDD为MOSFET的工作电源电压，VIN为控制信号输入端，VD为MOSFET的漏极电压，R1和R2为限流电阻，D1为反向恢复二极管。
四、设计注意事项1.选择合适的驱动芯片或自行设计驱动电路时，要充分考虑芯片的最大驱动电流和工作频率等参数，以确保其满足实际应用需求。
2.在设计驱动电路时，要注意尽量减小电流回路和电磁干扰，保持稳定的门极连接线路。
3.添加合适的保护电路，以保护MOSFET免受过电流、过压等故障的影响。
4.在设计完成后，进行仿真分析和实际测试，检查电路的性能和稳定性，并及时进行调整和改进。
两种常见的MOSFET驱动电路设计
两种常见的MOSFET驱动电路设计MOSFET驱动电路是一种常见的电路设计，用于控制和驱动MOSFET晶体管的工作。
MOSFET驱动电路的设计能够确保MOSFET的开关速度，其选择和设计影响到整个电路的性能和可靠性。
以下是两种常见的MOSFET驱动电路设计。
1.单级放大器驱动电路单级放大器驱动电路是一种简单而常见的MOSFET驱动电路设计。
它包含一个放大器和一个偏置电源电路。
其输入端连接到信号源，输出端连接到MOSFET的门极。
当输入信号施加到放大器时，放大器将信号放大至足够高的电压，以控制MOSFET的开关。
单级放大器驱动电路的优点是简单，易于设计和实现。
然而，它可能存在驱动能力不足的问题。
因此，在应用中通常需要考虑额外的电流放大器或放大器级联来增加驱动能力。
2.高侧驱动电路高侧驱动电路是另一种常见的MOSFET驱动电路设计。
高侧驱动电路用于控制高侧（负载连接在电源正极的一侧）MOSFET。
它需要一个额外的电源电路和驱动电路来实现。
高侧驱动电路通常包含一个电源电路，用于提供MOSFET的驱动电压。
该电源电路可以是一个开关电源或线性调节电源。
驱动电路通常由电流源、驱动变压器和栅极驱动电路组成。
电流源用于提供驱动电路所需的电流，驱动变压器用于隔离输入信号源和MOSFET，以减小信号干扰和保护信号源。
高侧驱动电路的优点是能够驱动高侧MOSFET，使其能够正常工作。
然而，高侧驱动电路的设计复杂，需要考虑保护电路和故障检测电路，以确保其可靠性和安全性。
除了以上两种常见的MOSFET驱动电路设计，还有其他一些特殊应用的驱动电路，例如三相桥式驱动电路、半桥和全桥驱动电路等。
这些电路设计根据具体应用需求和性能要求可能有所不同，但基本的驱动原理和设计方法是相似的。
总之，MOSFET驱动电路设计是一项重要而复杂的工作，旨在保证MOSFET工作的可靠性和性能。
根据具体的应用需求和性能要求，选择合适的驱动电路设计，并考虑保护措施和故障检测电路，以确保电路的可靠性和安全性。
电子教材-MOSFET逻辑设计
2009-9-10
第2章 MOSFET逻辑设计
18
§2.3 基本的CMOS逻辑门
用4:1多路选择器实现NAND2操作
h(x, y) = x ⋅ y ⋅1+ x ⋅ y ⋅1+ x ⋅ y ⋅1+ x ⋅ y ⋅ 0 = x+ y = x⋅y
2009-9-10
第2章 MOSFET逻辑设计
19
§2.3 基本的CMOS逻辑门
第2章 MOSFET逻辑设计
45
§2.4 CMOS复合逻辑门
§2.4.3 一般化的AOI和OAI逻辑门 命名方法：
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第2章 MOSFET逻辑设计
46
§2.4 CMOS复合逻辑门
例：AOI22(a,b, c, d ) = ab + cd a ⊕ b = AOI22(a,b, a,b) a ⊕ b = AOI22(a,b, a,b)
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第2章 MOSFET逻辑设计
5
§2.2 MOSFET开关
3 MOSFET的开关特性
数字电路中，可将MOS管看作是由栅极信号控制的双向开关。
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第2章 MOSFET逻辑设计
6
§2.2 MOSFET开关
（1） 阈值电压VT：开始形成导电沟道时的栅源电压。
NMOS：阈值电压VTn为正数，典型值0.35~0.7V VGSn≥VTn时，晶体管导通 VGSn＜VTn时，晶体管截止
第 2 章 MOSFET逻辑设计
本章目录
¾2.1 理想开关 ¾2.2 MOSFET开关 ¾2.3 基本的CMOS逻辑门 ¾2.4 CMOS复合逻辑门 ¾2.5 传输门电路 ¾2.6 时钟控制和数据流控制
最新CMOS模拟集成电路设计-ch2器件物理幻灯片
VGS VTH =
2I D
nCox
W L'
12
ID n2 CoxW L' (VGS VTH )2
饱和区内，电流近似只与 W/L 和过饱和电压VGS-VTH 有关，不随源漏电压VDS变化 因此在VGS不变的条件下MOSFET可以等效为恒流源
COX
OX TOX
在基础分析中，假定VGS大于VTH时，器件会突然导通。
通常通过沟道注入法来改变阈值电压的大小。
5
MOS器件的3个工作区 1. 截止区 cutoff
VGS<VTH
ID =0
6
2. 线性区 triode or linear region
当 V G S V T H ,且 V D S V G S V T H 时 MOSFET 处于线性区
13
如果在栅极上加上信号，则 饱和区的MOSFET可以看作是
受VGS控制的电流源
利用这个特点可以实现信号的放大
引入重要的概念 跨导 gm transconductance
gm ID VGS VDSconstant
跨导是小信号(AC)参数，用来表 征MOSFET将电压变化转换为电流 变化的能力。反映了器件的灵敏度 ——VGS对ID的控制能力。
9
I/V Characteristics (cont.)
ID n C oW L x[V ( G S V T)V H D S 1 2 V D 2 ]S
10
深三极管区
ID n C oW L x[V ( G S V T)V H D S 1 2 V D 2 ]S
当 V D S 2 (V G S V T H )时 IDnC oxW L(V G SV T H )V D S
详细讲解MOSFET管驱动电路
For personal use only in study and research; not for commercial use详细讲解MOSFET管驱动电路在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。
这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。
下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结，其中参考了一些资料，非全部原创。
包括MOS管的介绍，特性，驱动以及应用电路。
1，MOS管种类和结构MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N 沟道共4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，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。
至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。
对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。
原因是导通电阻小，且容易制造。
所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。
下面的介绍中，也多以NMOS为主。
MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。
寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。
在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。
这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。
顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。
2，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大于一定的值就会导通，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或10V就可以了。
PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC时的情况（高端驱动）。
但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。
MOSFET及MOSFET驱动电路总结
MOSFET及MOSFET驱动电路总结
在使用MOS 管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS 的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。
这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。
下面是我对MOSFET 及MOSFET 驱动电路基础的一点总结，其中参考了一些资料，非全部原创。
包括MOS 管的介绍，特性，驱动以及应用电路。
1、MOS 管种类和结构
MOSFET 管是FET 的一种(另一种是JFET)，可以被制造成增强型或耗尽型，P 沟道或N 沟道共4 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，所以通常提到NMOS，或者PMOS 指的就是这两种。
右图是这两种MOS 管的符号。
至于为什么不使用耗尽型的MOS 管，不建议刨根问底。
对于这两种增强型MOS 管，比较常用的是NMOS。
原因是导通电阻小且容易制造。
所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。
下面的介绍中，也多以NMOS 为主。
在MOS 管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。
这个叫体二极管，在驱动感性负载(如马达)，这个二极管很重要。
顺便说一句，
体二极管只在单个的MOS 管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。
下图是MOS 管的构造图，通常的原理图中都画成右图所示的样子。
(栅极保护用二极管有时不画)。
MOSFET逻辑设计
a ⊕b = a • b + a • b = a • b + a • b
b
b a
a
Design of VLSI Circuits
EE141
MOSFET逻辑设计
49
比较： 镜像电 路XOR
Design of VLSI Circuits
EE141
MOSFET逻辑设计
50
2.3.3 一般化的AOI和OAI逻辑门
EE141
MOSFET逻辑设计
3
逻辑值与电压间的关系
正逻辑定义：
低电压对应逻辑值０ 高电压对应逻辑值１
负逻辑定义：
高电压对应逻辑值０
低电压对应逻辑值１ 正逻辑
Design of VLSI Circuits
EE141
MOSFET逻辑设计
4
逻辑电路一般使用单电源
单电源电路
双电源， 一般用于模拟电路
Design of VLSI Circuits
X = a + b • (c + d )
Design of VLSI Circuits
EE141
MOSFET逻辑设计
43
与—或操作互换：移动反相小圈的方法
移动反相小圈的本质：DeMorgan定律
Design of VLSI Circuits
EE141
MOSFET逻辑设计
44
移动反相小圈例：
Design of VLSI Circuits
EE141
MOSFET逻辑设计
34
CMOS复合逻辑门（续）
例OAI： F = a • (b + c )
F=0发生在：
实现输出Ｆ的nFET开关电路 Design of VLSI Circuits
第四章MOSFET逻辑设计
输出逻辑" 输出逻辑"1"
NMOS: PMOS:
串联 并联
a=1,b=1 输出"0" 与非 a=0, b=1 a=1,b=0 输出"1" 与非 a=0,b=0 完整与非
PMOS: NMOS:
串联 a=0,b=0 输出"1" 并联 a=0, b=1
或非 完整或非
a=1,b=0 输出"0" 或非 a=1,b=1
nFET构建逻辑0
只有当a=1 与 (b+c)=1时,F=0 0.[a.(b+c)]
卡诺图构建nFET
复合门使用6个晶体管 而用基本门组合为12个晶体管
结构化逻辑设计
根据CMOS逻辑反相的特点,用结构化方法构造基本逻辑门 串联nFET-----与非逻辑 并联nFET-----或非逻辑 串联pFET-----或非逻辑 并联pFET-----与非逻辑 根据以上规则,构建单个电 路AOI和OAI逻辑功能组合.
例
课堂练习:
根据逻辑图构建出nFET阵列 利用小圈推移法,得到pFET逻辑阵列.
异或门(XOR)和异或非门(XNOR)
F = a ⊕ b = a .b + a.b g = a ⊕ b = a.b + a .b
a 0 0 1 1 b a⊕b 0 1 0 1 0 1 1 0
变换为AOI或OAI的形式,构建门电路
小结:根据CMOS反相以及nMOS和pMOS对偶的特点,构建 CMOS逻辑功能.
课堂练习: 用结构化方式构建CMOS电路.
F = a.(b + c) + b
请根据版图画出电路图(AO22)
移动反相小圈的方法 根据DeMorgan规则,将代表反相的小圈 移过逻辑门至输入端产生具有低电平控制 输入端的对偶操作.
MOS逻辑设计技术
逻辑设计技术第一节 MOS 管的串、并联特性晶体管的驱动能力是用其导电因子β来表示的，β值越大，其驱动能力越强。
单个管子是如此，对于多个管子的串、并情况下，其等效导电因子应如何推导？下面我们来具体分析一下：一、 两管串联：设：V t 相同，工作在线性区。
将上式代入（1）得：由等效管得： 比较（3）（4）得： 同理可推出N 个管子串联使用时，其等效增益因子为：()()(1)V D V T V G2V M V T V G 2β1I 1------⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----=DS ()())2(2222------⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----=V MV T V G V S V T V G I DS β()()()V D V T V G βββV S V T V G βββV MV T V G IIDS DS --++--+=--∴=22112212221()())3(]22[2121----------+=V D V T V G V S V T V G I DS βββ()())4(]22[-----------=V D V T V G V S V T V G eff I DS βββββ212+=eff ∑==N i βiβeff111二、两管并联：同理可证，N 个Vt 相等的管子并联使用时：第二节 各种逻辑门的实现一、 与非门如图2所示为CMOS 与非门，它由两个P 管和两个N 构成，P 管并联，N 管串联。
从逻辑功能上，它们实现“与非”功能： 。
下面我们讨论与非门电路的驱动能力问题。
图1 CMOS 标准反相器在一个组合逻辑电路中，为了使各种组合门电路之间能够很好地匹配，各个逻辑门的驱动能力都要与标准反相器相当。
即在最坏工作条件下，各个逻辑门的驱动能力要与标准反相()()[]V D V T V G V S V T V G IIIDS DS DS-----+=+=22)21(21ββ()()ββββ2122+=∴⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----=eff V D V T V GV SV T V G eff IDS∑==Ni ieff 1ββb a X ⋅=器的特性相同。
MOSFET管开关电路设计
MOS管开关电路设计知识在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。
这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。
下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结，其中参考了一些资料，非全部原创。
包括MOS管的介绍，特性，驱动以及应用电路。
1，MOS管种类和结构MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4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，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。
至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。
对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。
原因是导通电阻小，且容易制造。
所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。
下面的介绍中，也多以NMOS为主。
MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。
寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。
在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。
这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。
顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。
2，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大于一定的值就会导通，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或10V就可以了。
PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC 时的情况（高端驱动）。
但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。
3，MOS开关管损失不管是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电阻存在，这样电流就会在这个电阻上消耗能量，这部分消耗的能量叫做导通损耗。
详细的MOS管运用电路
详细的MOS管运用电路金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）是一种重要的电子器件，广泛应用于各种电路中。
MOSFET可以用作开关或放大器，在数字电路、电源管理、放大器、运算放大器和开关电源等领域得到广泛应用。
MOSFET主要有两种类型：NMOS和PMOS。
在NMOS中，沟道上的载流子是电子；而在PMOS中，沟道上的载流子是空穴。
两种类型的MOSFET都有自己的特性和应用。
在数字电路中，MOSFET经常用作开关。
NMOS作为开关的主要特点是高电压电流能力和低导通电阻（RDS(ON)）。
当逻辑电平为高时，NMOS导通，电流流过，对应的输出接近逻辑低电平。
当逻辑电平为低时，NMOS截止，对应的输出接近逻辑高电平。
PMOS则反之，逻辑电平为高时截止，逻辑电平为低时导通。
通过逻辑门电路中适当的组合，MOSFET可以实现多种逻辑功能，如与门、或门、与非门等。
在电源管理中，MOSFET常用于开关电源调节器中。
在开关电源中，MOSFET作为主要的开关元件控制电源输入和输出的连接和断开状态。
当MOSFET导通时，电源能够提供电流给负载；当MOSFET截止时，电源和负载断开，负载不受电源供电。
通过控制MOSFET的导通和截止，可以实现对输出电压的调节。
在放大器中，MOSFET被用作输入级，增加电路的输入阻抗。
MOSFET也可以用作输出级，提供更大的功率放大能力。
通过合理选择MOSFET的参数和工作点，可以实现不同放大倍数和频率范围的放大。
在运算放大器中，MOSFET经常用作输入级，提供高输入阻抗和低输入偏置电流。
MOSFET还可以用作电流源，提供稳定的电流输出，保证运算放大器的性能。
除了上述应用领域，MOSFET还被广泛应用于模拟继电器、数字加电压转换器、电源管理等电路中。
它们的特点是体积小、功率损耗低、可靠性高、开关速度快等。
总结起来，MOSFET作为一种重要的电子器件，有广泛的应用。
它可以用作开关或放大器，用于数字电路、电源管理、放大器、运算放大器和开关电源等领域。
MOSFET管开关电路设计
MOSFET管开关电路设计MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）是一种用于电路设计中的常见元件。
它们因其高性能和效率而广泛用于各种应用程序中，包括数字和模拟电路、自适应电路和功率电路等。
本文将讨论如何设计MOSFET开关电路。
MOSFET结构主要由氧化物层、金属故障码层、掺杂层（源/漏）和底座层（基底）组成。
当在MOSFET上加上正电压时，电子将在接近底部的N通道中移动，并形成一个导电路径。
这允许电流流过MOSFET，并将其用作开关。
MOSFET的核心特点是其门极电压的变化可以控制器件的导电性能，使其非常适合各种应用。
MOSFET的导通特性在MOSFET进行导通之前，必须提供足够的门极电压来打开MOSFET，并创建一个连接源和漏的导电通路。
在正常操作模式下，当MOSFET的门极电压升高时，电子将开始进入掺杂N通道，从而导致MOSFET开始导电。
当门极电压下降时，MOSFET会停止导电，并切换回非导电模式。
将MOSFET作为开关，可用于大部分电子电路设计。
设计MOSFET开关电路需要考虑以下几点:1. DC电源电压要使用MOSFET开关，必须提供足够的电源电压。
在选择MOSFET时，必须注意选择能承受电源电压的器件。
2. DC负载电流MOSFET的负载电流应低于其最大额定电流，以确保器件长时间正常工作。
同样，在使用MOSFET时，必须保证器件的最高工作DC电流在设备规范范围内。
3. 稳定电压电路稳定电压是在使用MOSFET时需要考虑的重要因素之一。
当电源电压或负载电流发生变化时，稳压器可保持输出电压稳定。
这有助于确保MOSFET的可靠性和生命周期运营能力。
4. 输出电容MOSFET输出电容会对电路性能产生显著的影响。
这是因为MOSFET的输出电容导致信号延迟变大，从而影响电路性能。
在设计MOSFET开关电路时，必须适当处理器件的输出电容，以确保其不会影响电路性能。
总结MOSFET开关电路是设计电子电路的重要技术之一。
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c VLSI 设计基础第2章MOSFET 逻辑设计your family siteyour site here 312456理想开关与布尔运算MOSFET开关基本逻辑门复合逻辑门传输门时钟与数据流控制your family siteyour site here 312456理想开关与布尔运算MOSFET开关基本逻辑门复合逻辑门传输门时钟与数据流控制your family site your site here 2.1 理想开关与布尔运算高电平有效控制开关（低电平无效-失去关联）高导通开关开关串联开关并联x yOpena=1x yClosedInput()a x b⋅⋅Outputa ba x⋅()y a b x a b=⋅⋅⋅=1iffxaba x⋅b x⋅+() iffy a b x a b=+⋅+=1OutputInputxiffy a x a=⋅=1 a=0iff是“当且仅当”的意思。
your family site your site here开关→逻辑⏹开关组合与逻辑运算⏹开关“串联”可实现“与”操作⏹开关“并联”可实现“或”操作⏹高、低导通开关在逻辑运算中的应用⏹“高导通开关”适用于实现控制信号为“高”的逻辑⏹“低导通开关”适用于实现控制信号为“低”的逻辑your family site your site here基于开关的非门基于多路选择器的非门例：非门a y0110your family site your site here第2章MOSFET 逻辑设计312456理想开关与布尔运算MOSFET开关基本逻辑门复合逻辑门传输门时钟与数据流控制your family site your site here什么是MOSFET⏹定义：Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor 金属-氧化物-半导体场效应晶体管⏹功能：能够实现上述高电平导通和低电平导通的控制开关，因此能够实现逻辑电路，是现代数字集成电路的基础。
⏹n 型半导体，p 型半导体，自由电荷⏹类型nFET ：n 沟道MOSFET →高电平导通开关 pFET ：p 沟道MOSFET →低电平导通开关your family siteyour site hereyour family site your site hereyour family site your site hereyour family siteyour site here非理想性•仅当控制电平高于|V T |时才起作用•导通时有电阻R on高电平导通低电平导通your family siteyour site hereCMOS采用NMOS和PMOS管构建逻辑电路符号中箭头方向为PN结方向，有P指向N，电路中一般画为your family siteyour site here 布尔量（0、1）与电参量（高低电平）之间的转换Dual power supply voltagesSingle voltage power supply正逻辑：•低电压对应逻辑值0；•高电压对应逻辑值1；your family siteyour site here•V GSn ≤V Tn ，nFET 截止(off)，开关断开•V GSn >V Tn ，nFET 导通(on)，开关闭合栅源电压V GSn >0阈值电压V Tn =0.5～0.7V•V SGp ≤|V Tp |，pFET 截止(off)，开关断开•V SGp >|V Tp | ，nFET 导通(on)，开关闭合栅源电压V GSp <0阈值电压V Tp =-0.5～-0.8VnFETpFET输入电平范围your family siteyour site here传输特性nFET pFET阈值电压损失your family siteyour site here第2章MOSFET 逻辑设计312456理想开关与布尔运算MOSFET开关基本逻辑门复合逻辑门传输门时钟与数据流控制your family site your site here 基本逻辑门：1.非门2.或非门3.与非门your family site your site here一般化的CMOS 逻辑门高电平输出低电平输出基本思想：用受控的开关器件（nFET 和pFET ）连接“高”或“低”电平来实现逻辑。
a b c a b c 1DDV 0SSV (,,)f a b c pFETsI n p u t O u tp utnFETsa b c a b c 1DD V 0SS V 1f =I n p u t O u t p u t pFETs nFETs ab c ab c 1DDV 0SSV 0f =I n p u t O u t p u t pFETs nFETs互补对your family site2.3.1 非门（反相器，NOT，Inverter ）your family site非门your family siteyour site hereyour family site your site here1. 对每个输入使用一个nFET/pFET 互补对；2. 将输出节点通过pFET （上拉网络）与电源Vdd 相连；3. 将输出节点通过nFET （下拉网络）与地相连；4. 确保输出总是一个正确定义的高电压或低电压。
基本门设计方法：“完整的01逻辑表达式”是我们实现门电路的基础2.3.2x y x y⋅⋅+⋅⋅004:10 10 G3⎧⎨⎩DD为了对应电路，表达式中需要表示出所有输出为1的情况和所有输出为2.3.2 your site hereyour family site your site here2输入或非门（NOR2）3输入或非门（NOR3）n并p串3输入或非门2输入或非门电路图和版图your family site2输入或非门仿真结果your family siteyour site here2.3.310⋅+⋅⋅y x y4:100⎧your family siteyour family site your site here2输入与非门（NAND2）3输入与非门（NAND3）n串p并3输入与非门（NAND3 ）“X非门”中的X对应nFET的连接关系，pFET与nFET对偶（串并互换）。
2输入与非门（NAND2）电路图和版图your family site2输入与非门仿真结果your family siteyour site hereyour family site your site here 基本逻辑门：1.非门2.或非门3.与非门问题：1.为什么没有与“串联”对应的“与门”和与“并联”对应的“或门”？2.这三种门够用吗？能表示所有逻辑运算吗？有冗余的吗？your family siteyour site here第2章MOSFET 逻辑设计312456理想开关与布尔运算MOSFET开关基本逻辑门复合逻辑门传输门时钟与数据流控制your family siteyour site here数字逻辑设计原则⏹包含的门数及管子数尽可能的少（影响速度和功耗）⏹门的连接关系尽量简单⏹多用反相门（NAND、NOR等），少用同相门（AND、OR等）设计目标⏹减小芯片面积→降低芯片成本⏹缩短互连线→提高传输速度复合门：用单个电路实现几个基本逻辑操作的组合。
OAI ：或与非 AOI ：与或非组合逻辑的组合逻辑的your family site your site here组合逻辑的复合门实现为了实现所需逻辑：1与”和“或”的组合形式，“非”只允许出现在单变量上面，该逻辑决定现2与”和“或”的组合形式，单变量上面，该逻辑决定组合逻辑的复合门实现your family siteyour site here组合逻辑：2.4.1A and Byour family siteyour site hereS1S2V DDy A B C D =⋅+⋅your family site your site here2.4.2电路实现：电路实现：your family site your site here 2.4.3 一般化的AOI 和OAI 逻辑门AOI321第1个与门有3个输入端有1个输入端直接连到第2级或门上第2个与门有2个输入端。