为什么NMOS管的负载在电源端?而PMOS管的负载在接地端?如果将N管的负载放在接地端 或者 P管的负载放在电源端会有什么影响呢?
以 NMOS 为例,其导通条件是 Vgs(栅源电压)≥阈值电压 Vgs (th)(比如 5V)。若负载接在电源端,此时源极(S)接地,栅极(G)的电压只需相对于地达到 5V,就能满足导通条件 —— 负载的压降不会影响 Vgs,无论负载阻抗如何变化(比如蜂鸣器压降从 1V 变为 1.2V),只要 G 极电压≥5V(不超额定值),管子就能稳定导通。
但如果 NMOS 的负载接在接地端,情况就不同了:此时 Vgs 需要克服负载压降才能满足阈值。比如负载压降 1V,G 极电压就需达到 5V+1V=6V 才能导通;若负载阻抗变大(压降 1.2V),则需 6.2V 才能导通,一旦输入电压不足,管子就无法正常工作。
再看 PMOS,它的导通条件是 Vgs≤-Vgs (th)(即源极 S 电压比栅极 G 高至少阈值电压,比如 5V)。若负载接在接地端,源极接电源,此时 G 极电压降低时,S 与 G 的压差更容易达到导通阈值,负载压降不会干扰这一条件。
要是 PMOS 的负载接在电源端,负载压降会削弱 S 与 G 之间的压差,可能导致 Vgs 达不到导通所需的负阈值,造成管子难以导通或工作不稳定。
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