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电磁兼容之家第期深入浅出解析MOSFET:从应用到选型,一文让您轻松掌握所有关键点。大部分的教材都会以一段冗长的描述来介绍MOSFET,即金属氧化半导体场效应晶体管。这种晶体管属于绝缘栅极场效晶体管,其核心部分是硅片,通过扩散工艺进行制作。MOSFET分为N沟道和P沟道两种类型,同时,它还有结型场效应管和晶体场效应管作为其变体。
然而,这样的描述往往让人感到困惑,尤其是在初次接触时。我也曾有过类似的体验,在大学时期学习MOSFET时,尽管花费了一个学期的时间,却仍感到一知半解。这让我不禁思考,为何教材不能以更通俗易懂的方式呈现这些内容?
经过一番分析,我意识到,教材需要面对的是不同专业背景的学生,因此其首要目标是确保内容的严谨与全面。尽管如此,这并不意味着我们无法从应用侧来深入探讨MOSFET。
在本文中,我将尝试跳出传统的教材框架,从实际应用出发,重点介绍MOS管中最常见且易于使用的增强型NMOS管。通过了解NMOS的使用方法,我们能够更好地把握MOSFET的核心要点,并为进一步深入学习奠定坚实基础。
接下来,让我们通过一张简单的图示(图1)来了解NMOS的用法。这张图展示了一个手动控制的开关,其工作原理与NMOS管相似。通过手动操作开关的开合,我们可以轻松地控制灯光的亮灭。这一简单的示例将有助于我们更好地理解NMOS管的工作原理及其在实际中的应用。那如果我们想要通过Arduino或单片机来控制灯泡的开关,我们就需要利用MOS管来替代原有的手动开关。为了更贴近实际工程应用,我们可以将图1稍作调整,形成图2所示的场景。图2展示了MOS管的基本结构,它具有三个端口,即gate、drain和source,简称g、d、s。这三个引脚在电路中发挥着关键作用,使得我们可以通过Arduino或单片机轻松地控制灯泡的开关。图3展示了如何通过单片机控制灯泡的亮灭。我们将单片机的IO口与MOS管的gate端口相连,就能实现对灯泡的开关控制。当然,供电也是必不可少的。当单片机的IO口输出高电平时,NMOS管就如同闭合的开关,使得灯光得以打开;而输出低电平时,NMOS管则相当于松开的开关,灯光随之关闭。这种控制方式相当简单直观。
如果频繁地切换开关状态,灯光会产生闪烁效果。但当切换速度足够快时,由于人眼的视觉暂留效应,灯光将不再闪烁。此外,通过调节开关时间,我们还能实现PWM波调光功能,从而对灯光亮度进行精细控制。以上就是MOS管在电路中的经典应用,它充分发挥了单片机IO口对功率器件的控制能力。实际上,这种控制方式同样适用于其他器件,如水泵、电机和电磁铁等。在了解了NMOS的基本用法后,我们进一步探讨如何选择合适的NMOS,即NMOS的选型方法。对于初学者而言,需
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