一、MOS管介绍

1、场效应管（FET）主要包括结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（MOSFET）；绝缘栅型场效应管包括增强型和耗尽型两种；增强型和耗尽型分别包括N型和P型两种。我们常用的场效应管一般是指增强型绝缘栅型场效应管，简称MOS管。

2、对于较常用的两种MOS管，N型与P型，一般N型管使用场景更为广泛。这是因为制造工艺不同，导致P型管的导通电阻大于N型管，且价格更昂贵。P型管与N型管参数也不容易做到对称，在集成电路中也是一样，因此在例如推挽这种电路中，上升时间与下降时间会存在区别。

3、上图是MOS管等效模型，由于制作工艺问题，在3个管脚之间均存在寄生电容，它影响了MOS的开关特性，具体下面讲解。

4、如上图所示，在DS之间存在一个寄生二极管，叫做体二极管，在集成电路中并不存在。当MOS管驱动感性负载时，体二极管可以作为续流二极管存在，驱动感性负载时很重要。

二、MOS管的特性

1、开关特性。MOS管是压控器件，作为开关时，NMOS只要满足VgsVgs(th)即可导通，PMOS只要满足VgsVgs(th)即可导通。但是由于电压上升斜率以及MOS管管脚间寄生电容的存在，MOS管并不能做到瞬间开启，开关速度的限制由此而来。MOS管开启的过程可等效为对寄生电容的充电过程，因此，可以通过在G极输入电阻两端并联电容以达到减小Cgs的效果来加快MOS的开关过程。

2、开关损耗。MOS的损耗主要包括开关损耗和导通损耗，导通损耗是由于导通后存在导通电阻而产生的，一般导通电阻都很小。开关损耗是在MOS由可变电阻区进入夹断区的过程中，也就是MOS处于恒流区时所产生的损耗。开关损耗远大于导通损耗。减小损耗通常有两个方法，一是缩短开关时间，二是降低开关频率。

3、由压控所导致的的开关特性。由于制作工艺的限制，NMOS的使用场景要远比PMOS广泛，因此在将更适合于高端驱动的PMOS替换成NMOS时便出现了问题。在上图所示的高端驱动中，当MOS导通时，Vs=Vd=Vdd，此时要保持MOS的导通，就需要VgVdd。在功率驱动电路中，MOS经常开关的是电源电压，或者说是系统中最高的电压，此时要保证MOS的导通就需要额外升压提供Vg。

4、在宽电压的应用场景中，栅极的控制电压很多时候是不确定的，为了保证MOS管的安全工作，很多MOS管内置了稳压管来限制栅极的控制电压。当驱动电压大于稳压管电压时，会额外增加管子的功耗。如果栅极控制电压不足时，则会导致管子开关不彻底，也会增加管子功耗。

三、MOS管的驱动

1、图腾柱驱动。上图是标准的图腾柱驱动的电路图，其实图腾柱与推挽原理是一样的，叫法不同而已。使用图腾柱驱动的目的在于给MOS管提供足够的灌电流和拉电流。

2、栅极泄放电阻。在不使用图腾柱驱动时，一般在栅极到地之间加泄放电阻，即上图中的R3。由于栅源之间寄生电容的存在，当栅极的驱动电压拉低时，MOS管并不会立即关断，这个过程不仅影响了MOS的关断速度，同时也增大了MOS的开关损耗。所以增加栅极泄放电阻用以减小寄生电容的影响。在使用图腾柱驱动时，由于PNP管的存在，该电阻可以省略。

3、当低压侧驱动高压侧MOS管时，图腾柱并不能实现功能，因此需要通过自举电路来实现。仔细分析上图，相当于采用两级图腾柱来驱动MOS管。R2、R3可以调整第一级图腾柱的开启电压；Q3、Q4作为第二级图腾柱来驱动MOS管，为其提供足够的电压与电流；R5、R6、Q5形成负反馈，通过改变第一级图腾柱的开启电压，来对MOS管的栅极电压进行控制，使其处于可控范围内，避免出现上一节所讲的宽电压应用环境下的情况。