NMOS、PMOS和三极管

MOS管

mos管是一种可以通过电压控制的开关。

NMOS

nmos结构图：

nmos的工作原理是：当gs之间存在正压差时，靠近氧化硅侧就会聚集电子，形成导通。

nmos的几大参数：

Vgsth（Gate Threshold Voltage，栅极阈值电压）：打开nmos需要的gs电压，为正向电压，即g点电势高于s的值。

Rdson（Static Drain-Source On-Resistance，静态漏源导通电阻）：mos管被完全打开时的DS电阻。

Cgs：gs间形成了类似电容的状态（工艺导致无法避免），所以开关是会形成充电，与Rdson成负相关。

PMOS

pmos和nmos的区别在于，gate为低电势时，sd电路才会导通，即可以理解pmos的gate电流向外。

两种mos管接元器件的特点：

nmos由于要保证gs之间的电压差，所以通常让s接地。但对于芯片而言，存在共地的需求，所以我们使用pmos实现开关控制。s与nmos结构图的body相连，箭头代表电子移动方向。

三极管

三极管是一种电流控制的开关。

可分为PNP型和NPN型：

要根据基极材料性质决定其正常工作时的正负接法。如NPN型三极管，集电极是低浓度的N型半导体材料，基极是低浓度薄层P型材料，发射极是高浓度的N型半导体，给基极接正电，电子就会向基区移动，然后偏移集电区，形成电流。

三极管和mos管的比较

三极管开启需要保持基极电流通过，而mos管只需要gs之间存在电势差，充电完后可以长时间保持，所以一般情况下相对而言mos管更省电。三极管的优势：价格便宜，耐高压大电流。mos管工艺原因导致耐高压情况下Rdson较大。

参考文献

[1] 一文彻底弄清MOS管 （NMOS为例） - 知乎 (zhihu.com)

[2] 【【知识】既然有了nmos 为啥还要pmos】https://www.bilibili.com/video/BV1Mb4y1k7fd?vd_source=193767501b9eb45ae25e42f4584dcb4d

[3] 三极管的工作原理详解，图文+案例，立马教你搞懂 - 知乎 (zhihu.com)