Wenn ich einen NMOS oder PMOS als spannungsgesteuerten Schalter verwenden möchte, wann weiß ich, dass ich einen über dem anderen verwenden muss? Ich weiß, dass ein PMOS mit einem LOW am Gate und für ein NMOS mit einem HIGH am Gate aktiviert wird, aber müsste je nachdem, wo in der Schaltung sie ausgerichtet sind, eine andere Wahl getroffen werden? Was ist der Unterschied im Betrieb eines CMOS-Wechselrichters mit einem Wechselrichter -> NMOS, der den PMOS ersetzt?
NMOS ist leichter verfügbar, schaltet schneller und ist effizienter als PMOS.
Es gibt nur einen Fall, in dem Sie PMOS gegenüber NMOS wählen würden:
Sowohl für NMOS als auch für PMOS bestimmt der Spannungsunterschied zwischen Gate- und Source-Anschluss, ob es offen oder geschlossen ist. An dieser Stelle muss ich Ihren Eröffnungsbeitrag kritisch korrigieren:
"Ich weiß, dass ein PMOS mit einem LOW am Gate und ein NMOS mit einem HIGH am Gate aktiviert wird."
Das ist falsch. Ein PMOS schließt, wenn die Spannung am Gate negativer ist als am Source-Anschluss. Ein NMOS schließt, wenn die Spannung am Gate positiver ist als am Source-Anschluss. Es ist sehr wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Gate-Spannung auf die Source-Spannung bezogen ist (nicht nur ein generisches HI oder LO oder eine Referenz auf Masse), da Ihr Source-Anschluss in einigen Schaltungen nicht immer mit einer festen Spannung verbunden ist, und diese sind die Schaltungen, die repräsentativ dafür sind, wann ein PMOS und wann ein NMOS zu verwenden ist.
Es ist am bequemsten, den Source-Anschluss mit einer festen Schiene zu verbinden, sodass Sie relativ zum Source-Anschluss einfach eine Gate-Treiberspannung liefern können, um die erforderlichen Vgs zu erzeugen. Offensichtlich ist es am bequemsten, Boden als diese feste Schiene zu haben.
In einigen Schaltungen wie einer H-Brücke stellen die High-Side-MOSFETs einige Herausforderungen dar. Wenn Sie einen PMOS verwenden, sind die Source-Pins direkt mit der positiven Versorgungsschiene verbunden, wodurch es relativ einfach ist, eine Gate-Source-Spannungsdifferenz zum Schalten des MOSFET bereitzustellen.
Wenn Sie jedoch einen NMOS für Effizienz, Geschwindigkeit oder Belastbarkeit benötigen, ist der Source-Pin nicht mit einer festen Schiene verbunden. Es schwebt mit der Lastspannung, sodass Sie eine Gate-Spannung benötigen, die sich auf diese schwebende Spannung bezieht, um die entsprechenden Vgs zum Schalten des MOSFET bereitzustellen.
In über 90 % der Fälle gibt es eine Möglichkeit, die Schaltung mit einem NMOS neu anzuordnen und gleichzeitig die Einfachheit beizubehalten. Die häufigsten Fälle, in denen ein PMOS möglicherweise einfacher ist, sind High-Side-MOSFETs für Halbbrücken, Gegentaktschaltungen, H-Brücken, Verpolungsschutzschaltungen und Lastschalter, bei denen die Masseverbindung nicht unterbrochen werden kann . Und selbst in vielen dieser Fälle wird ein NMOS und die Kompliziertheit der Ansteuerung seines schwebenden Source-Pins aufgrund der Effizienz einem PMOS vorgezogen.
dandavis