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1 # 玩轉嵌入式
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2 # icfb
CMOS電路存在N/P MOS數量一致的結構,比如反相器,就是一個PMOS一個NMOS。題目中問的是如果兩類管子位置互換,也就是連線不動,那麼抱歉,什麼功能都不用分析,這個電路直接就燒了。原因如下:NMOS體端是p型半導體,原來接的是低電位,PMOS體端是n型半導體,原來接的是高電位,而且這兩個型別的半導體材料互相接觸,相當於一個二極體,可見原有接法這個二極體是反向偏置的,不會導通。現在交換位置後,那麼這個二極體就通了。另外,還有寄生的雙三極體帶來的正反饋效應,會使得這個電流越來越大。
假如是考慮體端連線正常,那麼是否可以正常工作呢,實際上還是不行,因為P管傳高電平可以無損傳輸,而低電平的會受到本身閾值影響。比如你本來希望輸出電位是零,但是P管構成的下拉網路只能下拉到零點幾。同樣的N管也如此,不過相反。考慮到現在工作電壓大概就1.2,兩個零點幾扣除後,實際上工作區間就更少了。這會極大降低電路效能和可靠性。
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3 # 技術閒聊
電路中的元器件是不能隨便互換的,更何況是不同型別的管子,電路中的作用和引數非常重要,有時候即使是同類型不同型號的PMOS或NMOS管也是不能隨便互換的。因為不同型號的管子耐壓、電流、內阻、驅動電壓等引數很有可能不同,嚴重的會燒燬元器件,輕微的而只是工作不正常。
假如封裝一樣的MOS管互換,同樣封裝的PMOS和NMOS管,G、D、S極的定義是一樣的 ,下面以SOT23封裝的PMOS和NMOS管為例。
若印製板中將這兩個元器件互換,則原理圖變成:
很明顯,電流從MOS管內部並聯的二極體形成通路,MOS管已經不起作用,開關一直處於閉合狀態。
這只是單管當開關的用法,知識MOS管不起作用而已,要是使用MOS管的線性區,電路直接失控,高壓流向後極,很有可能燒燬元器件;或者PMOS和NMOS對接的H橋連線方式,將PMOS和NMOS對調,電源直接經過二極體導通接地,巨大的電流衝擊下,電路板估計已經廢了。
回覆列表
在設計電路或者電路維修的過程中,晶片/元器件一定不要亂替換,只能要用同種型號去替代,或者驗證過之後再做型號的替換。所以所NMOS和PMOS不能相互替換。替換為電路不能正常工作或者損壞電路/器件。
1.NMOS和PMOS為什麼不能替換NMOS的導通條件為Vgs>Vth,而PMOS的導通條件為Vgs<Vth,二者導通條件不一樣,所以替換後電路將不能正常工作無法實現預期的功能,更為嚴重的可能將電路燒壞。下面會以一個具體的電路來解釋什麼不能互換。
2.NMOS/PMOS正確電路分析下圖是NMOS/PMOS正確電路的表示,下面簡單分析一下。
對於NMOS:
Input = 1,NMOS導通,Output = 0;
Input = 0,NMOS截止,Output = 1;
對於PMOS:
Input = 1,PMOS截止,Output = 0;
Input = 0,PMOS導通,Output = 1;
電路功能實現了訊號反向的作用。如果將MOS相互替換,則得到的電路圖如下:3.NMOS/PMOS調換後電路分析對於左邊電路:
Input = 1,因為1K電阻分壓的緣故,Vgs狀態可能無法滿足導通條件;
Input = 0,假設Vgs<Vth滿足導通,則Output = 0;
對於右邊電路:
Input = 1,因為1K電阻分壓的緣故,Vgs狀態可能無法滿足導通條件;
Input = 0,Vgs狀態無法滿足導通條件,則Output = 0;
從以上分析,互換後,均不能實現電路功能。