技术

关于MOS管一直是工程师热衷讨论的话题之一，于是我们整理了常见及不常见的MOS管的相关知识，希望对各位工程师有所帮助。下面让我们一起来聊聊MOS管这个非常重要的元器件吧！

<strong>什么是灌流电路</strong>

<strong>1、MOS管作为开关管应用的特殊驱动电路</strong>

MOS管和普通晶体三极管相比，有诸多的优点，但是在作为大功率开关管应用时，由于MOS管具有的容性输入特性，MOS管的输入端，等于是一个小电容器，输入的开关激励信号，实际上是在对这个电容进行反复的充电、放电的过程，在充放电的过程中，使MOS管道导通和关闭产生了滞后，使“开”与“关”的过程变慢，这是开关元件不能允许的（功耗增加，烧坏开关管）。

关于MOS管一直是工程师热衷讨论的话题之一，于是我们整理了常见及不常见的MOS管的相关知识，希望对各位工程师有所帮助。下面让我们一起来聊聊MOS管这个非常重要的元器件吧！

<strong>防静电保护</strong>

MOS管是属于绝缘栅场效应管，栅极是无直流通路，输入阻抗极高，极易引起静电荷聚集，产生较高的电压将栅极和源极之间的绝缘层击穿。早期生产的MOS管大都没有防静电的措施，所以在保管及应用上要非常小心，特别是功率较小的MOS管，由于功率较小的MOS管输入电容比较小，接触到静电时产生的电压较高，容易引起静电击穿。

<strong><font color="#FF0000">作者：Umesh Jayamohan</font> </strong>

ADC 在任何依赖外部（模拟）世界收集信息进行（数字）处理的系统中都是不可或缺的组成部分。从通信接收机和电子测试测量到航空航天，这些系统在不同的应用中各有不同。。。

硅片处理技术的发展（65 nm CMOS、28 nm CMOS等）使高速 ADC 得以跨越 GSPS（每秒千兆采样）门槛，同时提供12位或14位性能。

也许大家已经注意到，随着无线设备复杂性急剧增加，手机支持的频段数量也在不断增加。从最开始的2个GSM频段，到现在的4个GSM频段，3个CDMA频段，5个UMTS频段和10个LTE频段。未来，诸如5G New Radio等标准将继续增加无线设备的复杂性。开关是射频前端模块（RF FEM）切换多个频段的关键元件，所以，我们今天要讨论的话题就是射频开关测试方法

<strong>Henry Zhang和Kevin B. Scott ADI公司</strong>

开关模式电源有三种常用电流检测方法是：使用检测电阻，使用MOSFET RDS(ON)，以及使用电感的直流电阻(DCR)。每种方法都有优点和缺点，选择检测方法时应予以考虑。

<strong>检测电阻电流传感</strong>

作为电流检测元件的检测电阻，产生的检测误差最低（通常在1%和5%之间），温度系数也非常低，约为100 ppm/°C(0.01%)。在性能方面，它提供精度最高的电源，有助于实现极为精确的电源限流功能，并且在多个电源并联时，还有利于实现精密均流。

本文将探讨如何选择用于热插拔的MOSFET（金氧半场效晶体管）

当电源与其负载突然断开时，电路寄生电感元件上的大电流摆动会产生巨大的尖峰电压，对电路上的电子元件造成十分不利的影响。与电池保护应用类似，此处MOSFET可以将输入电源与其他电路隔离开来。但此时，FET的作用并不是立即断开输入与输出之间的连接，而是减轻那些具有破坏力的浪涌电流带来的严重后果。这需要通过一个控制器来调节输入电压（VIN）和输出电压（VOUT）之间MOSFET上的栅源偏压，使MOSFET处于饱和状态，从而阻止可能通过的电流（见图1）。

信号完整性是指信号在传输路径上的质量，即信号在电路中能以正确的时序和电压电平作出响应的能力。如果电路设计能够达到把信号以规定的时序、持续时间和电压幅值在互连系统中传输，就表明该电路具有良好的信号完整性。信号完整性问题体现在很多方面，当信号上升时间减小到一定的程度，电路板上的寄生电容和寄生电感开始导致一些可能影响电路性能的噪声信号和瞬态信号时，就需要考虑信号的完整性问题，它可能会造成以下问题的发生：

<font color="#FF0000"><strong>Henry Zhang和Kevin B. Scott ADI公司</strong></font>

电流检测电阻的位置连同开关稳压器架构决定了要检测的电流。检测的电流包括峰值电感电流、谷值电感电流（连续导通模式下电感电流的最小值）和平均输出电流。检测电阻的位置会影响功率损耗、噪声计算以及检测电阻监控电路看到的共模电压。

<strong>放置在降压调节器高端</strong>

<strong><font color="#FF0000">Henry Zhang、Mike Shriver和Kevin B. Scott ADI公司</font> </strong>

电流模式控制由于其高可靠性、环路补偿设计简单、负载分配功能简单可靠的特点，被广泛用于开关模式电源。电流检测信号是电流模式开关模式电源设计的重要组成部分，它用于调节输出并提供过流保护。图1显示了LTC3855同步开关模式降压电源的电流检测电路。LTC3855是一款具有逐周期限流功能的电流模式控制器件。检测电阻RS监测电流。

这里总结摘录MIL-HDBK-338B，美军可靠性设计手册来为FTA（故障树）做一些支持，这里按照以下的方式介绍：如果我们想要进行FTA的定量分析，一定要把可靠性预测先做完，在可靠性前一定要把电压分布表和温度分布先进行初步的运算，通过下面的的表格，大概可以预计失效发生的时候故障的分配比例，以下数字仅供参考，本身MIL-HDBK-338B是一份指导书性质的，所有的数字仅仅具有参考意义。

电容失效方式分布：电容大部分是以短路形式失效的，特别钽电容，要特别注意。

关于MOS管一直是工程师热衷讨论的话题之一，于是我们整理了常见及不常见的MOS管的相关知识，希望对各位工程师有所帮助。下面让我们一起来聊聊MOS管这个非常重要的元器件吧！

<strong>什么是MOS管？</strong>

MOS管的英文全称叫MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)，即金属氧化物半导体型场效应管，属于场效应管中的绝缘栅型。因此，MOS管有时被称为绝缘栅场效应管。在一般电子电路中，MOS管通常被用于放大电路或开关电路。

<strong>1、MOS管的构造</strong>

自1831年英国M.法拉第造出第一台手摇圆盘直流发电机，电机已经有超过180年历史，电机是一种利用电和磁的相互作用实现能量转换和传递的电磁机械装置，广义的电机包括电动机和发电机。电动机从电系统吸收电能，向机械系统输出机械能，各种类型的电动机广泛应用于国民经济各部门以及家用电器中，主要作为驱动各种机械设备的动力，实际上，电机是名副其实的“用电大户”，消耗了全球70%以上的工业用电，在我国，各种电机的总耗电量占全社会用电总量的60%以上，在目前绿色、节能、减排严峻形势下，高效能电机方案需求很大，Microchip针对本土需求可以提供包括有刷直流、无刷直流、步进电机、交流感应电机在内的高效能方案。

车轮位置的确定是在制作小车的过程中必不可少的部件，好在STM32中包含了硬件的编码器。但使用的过程中却存在诸多不方便。下面由我一一道来：

<strong>1、编码器原理</strong>

什么是正交？如果两个信号相位相差90度，则这两个信号称为正交。由于两个信号相差90度，因此可以根据两个信号哪个先哪个后来判断方向、根据每个信号脉冲数量的多少及整个编码轮的周长就可以算出当前行走的距离、如果再加上定时器的话还可以计算出速度。

<strong>2、为什么要用编码器</strong>

在采用MCU/DSP/FPGA设计的控制系统中，低压输入级（一般在12V以下），输出5V/3.3V/1.8V/1.5V/1.2V的电路中，常用的电源芯片是BUCK（降压型）开关稳压器和LDO(低压差）线性稳压器。这两款电源芯片在应用中，有着各自的优缺点，在电路设计时，需要根据实际有选择地使用。

<strong>一、LDO和BUCK降压稳压器对比</strong>

电流检测技术在现今的生活与工作中都有广泛的应用，许多的系统中都需要检测流入和流出的电流大小，检测电流大小能够避免器件出错。所以我们今天的主角就是“开关模式电源的电流检测技术”。

本文由ADI 电源产品应用工程总监Henry Zhang和电源产品部门产品营销经理Kevin Scott撰写。

<strong>基本知识谈</strong>

电流模式控制由于其高可靠性、环路补偿设计简单、负载分配功能简单可靠的特点，被广泛用于开关模式电源。电流检测信号是电流模式开关模式电源设计的重要组成部分，它用于调节输出并提供过流保护。图1显示了 ADI LTC3855同步开关模式降压电源的电流检测电路。LTC3855是一款具有逐周期限流功能的电流模式控制器件。检测电阻RS监测电流。

<strong>摘要：</strong>线性稳压器(LDO)看起来简单，但很多情况下LDO的性能与您的理解相差甚远。本文探讨了5种情况，包括启动、接近最小压差时的静态电流、负载瞬态响应、PSRR和噪声，以及输入保护。理解这些内容有助于改善产品选型和调试。

<strong>引言</strong>

查找线性稳压器时，面对无限多的产品型号，利用参数搜索工具可以把选择范围缩小到少数几个，看起来非常简单。需要什么样的输出电压？负载电流是多少？承受的输入电压范围如何？稳压器需要工作在什么压差下？最大输入电压是多少？封装和外部元件尺寸？接下来是细节处理。如果负载对电源波动非常敏感怎么办？可能要求极低的输出噪声和很高的PSRR。如果设计采用电池供电，则对静态电流的要求也会非常严格。

二极管因为具有整流特性而用来产生直流电压，并且只要存在二极管，其所产生的直流电压便与交流和RF信号电平成比例。

今天为大家分享的内容把基于二极管的RF和微波产品与集成电路替代产品相对比。

<strong>基于二极管的分立式RF检波器</strong>

图1显示的是一个广泛使用的、基于二极管的RF检波电路原理图。可以把它看成一个带有输出滤波的简易半波整流器。输入信号的正半周期正向偏置肖特基二极管，进而对电容充电。在负半周期时，二极管反向偏置，导致电容上的电压处于保持状态，产生与输入信号成比例的直流输出。为了在输入信号下降或关断时让此电压下降，采用电阻与电容的并联组合来提供放电路径。

由于多种不同的原因，可能需要在电流检测放大器 (CSA) 的输入或输出端进行滤波。今天，我们将重点谈谈在使用真正小的分流电阻（在1 m? 以下）时，用 NCS21xR 和 NCS199AxR 电流检测放大器实现滤波电路。低于1 m? 的分流电阻具有并联电感，在电流检测线上会引起尖峰瞬态事件，从而使 CSA 前端过载。我们来谈谈滤除这些特定的尖峰瞬态事件的主要考虑因素。

在某些应用中，被测量的电流可能具有固有噪声。在有噪声信号的情况下，电流检测放大器输出后的滤波通常更简单，特别是当放大器输出连接到高阻抗电路时。放大器输出节点在为滤波器选择组件时提供了最大的自由度，并且实现起来非常简单，尽管它可能需要后续的缓冲。

半导体产业作为一个起源于国外的技术，很多相关的技术术语都是用英文表述。且由于很多从业者都有海外经历，或者他们习惯于用英文表述相关的工艺和技术节点，那就导致很多的英文术语被翻译为中文之后，很多人不能对照得上，或者不知道怎么翻译。在这里我们整理一些常用的半导体术语的中英文版本，希望对大家有所帮助。如果当中有出错，请帮忙纠正，谢谢！

<strong>常用半导体中英对照表</strong>

离子注入机 ion implanter

LSS理论 Lindhand Scharff and Schiott theory，又称“林汉德-斯卡夫-斯高特理论”。

沟道效应 channeling effect

射程分布 range distribution

基准电压源是精密的模拟集成电路，您无法（或者说很难）从基准电压源获取电流。如果您需要精密电压和少量电流，则需要一个带有外部元件的外部 LDO 以及 PCB 空间。

Refulator™ 提供了一种解决方案，这是一种能够驱动电流的高精度基准电压源。今天就由 ADI 的资深设计工程师 Michael Anderson（他拥有16项专利）为大家介绍采用 Refulator 的优点吧~

<strong>LT6658——基准电压源质量的低漂移稳压器</strong>