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  • NMOS+PMOS開關(guān)電路失效解析
    • 發(fā)布時間:2022-11-01 18:07:38
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    NMOS+PMOS開關(guān)電路失效解析
    PMOS+NMOS作為開機信號,開機要求為高電平開機,最小電壓為1.8V,耐壓可達17V,為使可靠,選擇5V左右(14V4通過100K和56K分壓,設(shè)計者是這么想的)。但生產(chǎn)時發(fā)現(xiàn)此開機按鍵并不起作用,表現(xiàn)為按下開機按鍵和不按開機按鍵都是不開機。
    說明:此處開機按鍵為撥動開關(guān),按下時不開機,說明輸出并不是高電平。
    按下按鍵:通過萬用表測量,發(fā)現(xiàn)前端PNP三極管的E極電壓只有1V多一點。C極0.17V,R148前端14.4V正常。
    實際電路如下:
    NMOS PMOS 開關(guān)電路失效
    畫出其大概的等效電路,如上圖草圖,如不考慮三極管和NMOS導(dǎo)通時的壓降,三極管C極電壓應(yīng)該為14.4x(1.5/100||1.5)=0.22V.但實際為0.17V左右。
    查閱芯片CJX3439K手冊如上(NMOS和PMOS參數(shù)對稱),開啟電壓VGS最大為1.1V,最小為0.35V,而此NMOS G極電壓為14.4與R105|R27分壓的值,為5.2V,因此NMOS完全導(dǎo)通。
    由于三極管VCE=1.13-0.17,約為1V,此時三極管并未導(dǎo)通,處于放大狀態(tài),此時PMOS VGS<-0.17V,比最小開啟電壓0.35V還小,因此此時P-MOS處于關(guān)閉狀態(tài),所以R32=1.5K太小是導(dǎo)致此問題出現(xiàn)的原因,將R32換做100K后開機正常,PMOS良好導(dǎo)通,此時P-MOS G極電壓為1.93V,實際測量值見上圖。
    三極管及MOS參數(shù)如下圖:
    NMOS PMOS 開關(guān)電路失效
    NMOS PMOS 開關(guān)電路失效
    此電路的優(yōu)化:
    整理整個電路的思路:要求低電平開機,即:按鍵按下時接地,整個開關(guān)電路輸出為高電平,也即常用的反相器的作用。
    用一個PNP BJT或一個P-MOS即可實現(xiàn),但此電路多余了一個NPN+PNP,有點冗余,考慮設(shè)計時還接入了遠程開機方案,必須使用N-MOS+P-MOS(遠程開機為高電平起作用),因此應(yīng)保留P-MOS,修改后的電路如下:
    NMOS PMOS 開關(guān)電路失效
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