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[问答] 关于NMOS/PMOS在开关电路中应用的问题
436 开关电路 MOS管 VCC
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最近做的东西中需要考虑功耗问题,所以考虑使用MOS管的开关电路关掉不需要工作的部分。
其中有一块是需要用MSP430单片机内置ADC采集一个电阻分压得到的电压信号。其中ADC的参考源也是由分压得到的,于是设计了图中图1的结构。但是有如下顾虑,希望用过的或者了解的朋友能给指点一二
问题1:图1中Temp是ADC通道输入引脚,图2是ADC参考电压的输入脚,如果我通过控制栅极关闭NMOS管,是不是电流依然会走这两个引脚导致降低功耗的目的失败???(单片机自带ADC使能功能,程序中在采集结束后已经关闭该模块)如果不能实现,是不是我要采用图3的PMOS方式才可以实现我降低功耗的目的?

问题2:假如使用PMOS进行控制,需要在CTRL上输出高电平,此时VCC和CTRL间是否会存在电流?

问题3:我看有的资料说场效应管的开关电路里栅极处串联的1K限流电阻在转换速率低的时候并没什么作用,而10K的上下拉电阻是必要的,如果不加会导致栅极浮空出现误通断的可能性,请问这个说法有道理吗?(我这个通断转换速率特别低,是不是就不用加1K电阻了)另外这两个电阻的大小有什么说法吗?量级大概要怎么判断?图里的值是借鉴资料上的……

最后有个不太重要的小问题,我还在一个资料上看到了图4的接法,请问这个限流电阻在里面和在外面有什么区别呢?
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QQ图片20190418223120.jpg
2019-4-18 23:02:09   评论 分享淘帖 邀请回答
2个回答
1.我个人觉得这种方式是可以实现低功耗的,但是要注意关闭单片机的ADC时要把Vref也同时关闭,没有电流通路就没有功耗
2.PMOS应该是VGS负压导通即栅极低电平,这肯定有功耗的,因为低电平就是单片机内部MOS管导通到地
3.实际使用中一般限流电阻和上下拉电阻都是需要的,浮空状态不稳定是有一定道理的,因为MOS管本身的导通是栅极和源极的电容充电效应,电位升高到阈值使得MOS管导通,有可能因为感应电荷或者电荷积聚导致导通的,这个电阻的值需要根据阈值,举个例子假设VGS要求最大-10V,而VCC 15V,你不配置下电阻的话很可能导致栅源电容击穿损坏MOS管,而限流和上拉都用10K则VGS是7.5V保护了MOS
4.参考3的思路看下
2019-4-19 09:26:50 1 评论

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1 条评论
  • 2019-4-19 10:29

    万分感谢!!!问题1里主要是我不确定关闭ADC参考后那个引脚是否依然接地导致有电流经过,按照手册说明那个脚只有INPUT功能,而且ADC模块里没有详细画他的结构 只说有一个4选1的选择器来判断用内部还是外部电压当做参考源。问题2里我想关注的是控制脚输出高电平时会不会有漏电流的存在,因为大部分时间是处于关断状态,导通时有电流是自然的啦 时间短应该可以接受…… 问题3大概了解了 我准备用电池供电 低压的3伏 应该不用限流吧……只要有上拉或者下拉保证栅极不浮空就好了~

问题1:用NMOS需要注意栅极电压是否高于VCC,否则应该是关不断的。建议用PMOS实现功能,这样也不需要考虑IC端那边会不会存在一个漏电流了,但是ADC会存在一个PMOS的RDS的分压误差。还有你的这个分压1.5K 1K是否电流有点太大了。参考设计是这样吗。
问题2:VCC和CTRL如果电平一致不会有,不一致会有漏电流。所以想要避免建议再加个三极管控制栅极最好
问题3:那个电阻选择只有在做高速开关管才会有选型要求,你这种不需要考虑,MOS管属于压控器件,所以10K你改成1M就行,1K电阻可以省去,但是还是建议你加个523封装的带偏置的三极管控制栅极吧。
2019-4-19 11:59:37 5 评论

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