MOS管_一些常用的硬件設計電路分析

　　1. 概述

　　芯片的集成度雖然越來越高，但是整個電路功能的實現，還是離不開分離器件的搭配本文所介紹的功能，使用三極管也是可以的，但是實際應用中，多使用 MOS 管，故本文多以 MOS 管進行說明。

　　2. 應用

　　2.1 NMOS 開關控制

　　如圖，通過 NMOS 的開關作用，完成對 LED 的亮滅控制。此時 MOS 管工作于截止區和可變電阻區。

　　對于 NMOS ，當 Vgs = Vg - Vs > 0 時，NMOS 導通；當 Vgs = Vg - Vs < 0 時，NMOS 斷開。

　　2.2 PMOS 電源控制

　　2.2.1 IO 控制

　　PMOS 在整個電路系統中，其中某一部分的電路上電通過控制中可以方便用于通斷控制。 上圖的電路中，使用時需要注意的一點是 VCC_IN 與控制端的電平 PWR_CON 要處于同一標準（eg：VCC_IN = 3.3V；PWR_CON 高電平 = 3.3V） 。

　　對于 PMOS ，當 Vgs = Vg - Vs < 0 時，PMOS 導通；當 Vgs = Vg - Vs > 0 時，PMOS 斷開。

　　因為 MOS 管的導通壓降是非常小的，所以在 Rds 之上的能量損耗是比較少的。

　　2.2.2 NMOS 控制 PMOS

　　進一步地，上圖的電路可以擴展為下圖，PMOS 的柵極通過 NMOS 來控制。

　　拓展為此電路，針對 VCC_IN 與 PWR_CON 電壓就沒有強制的要求了。當 PWR_CON 為高電平的時候，NMOS 導通，PMOS 的柵極被拉低到低電平，PMOS 導通，VCC_OUT 有電壓輸出；反之，當 PWR_CON 為低電平時，NMOS 關斷，從而使 PMOS 也斷開，這樣就完成了 VCC_IN 輸出電壓到 VCC_OUT 的控制。#### 2.2.3 按鍵上電控制

　　上圖的電路，就可以完成所謂的按鍵開機的功能。

　　（1）按下 K1 按鍵，PMOS 的柵極被拉低，Vgs < 0，PMOS 導通，VCC_OUT 有電壓輸出；

　　（2）VCC_OUT 有電壓輸出，按鍵按下時可完成對 MCU 的供電，然后軟件端通過 MCU 的 GPIO 進而控制 NMOS 的柵極，即 PWR_CON 。先通過 KEY_DET 檢測到按鍵動作，然后把 PWR_CON 設置為高電平，NMOS 導通，使得 PMOS 也導通，這時候抬起按鍵，VCC_OUT 一端也有電壓穩定輸出，就實現了按鍵上電開機的功能。

　　此電路的二極管，功能是防止電壓反竄和 對MCU 的 GPIO 的保護。

　　功能流程：