為什么MOS管要并聯(lián)個(gè)體二極管，有什么作用？體二極管的原理

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原文來自我的原創(chuàng)書籍《硬件設(shè)計(jì)指南 從器件認(rèn)知到手機(jī)基帶設(shè)計(jì)》

昨天發(fā)文介紹了MOS管，有同學(xué)留言體二極管部分沒看懂，恰好我的書里有相關(guān)介紹，今天摘出分享給大家。

MOS管，是MOSFET的縮寫，全拼是Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，翻譯過來是金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，根據(jù)導(dǎo)電溝道的不同，MOS可以細(xì)分為NMOS和PMOS兩種。

下圖是NMOS的示意圖，從圖中紅色框內(nèi)可以看到，MOS在D、S極之間并聯(lián)了一個(gè)二極管，有人說這個(gè)二極管是寄生二極管，有人說是體二極管，究竟哪個(gè)說法準(zhǔn)確呢？很多同學(xué)也非常好奇：為什么要并聯(lián)這個(gè)二極管？是否可以刪除呢？

這要從MOS的工藝和結(jié)構(gòu)說起，不管是MOS還是二極管，都是由半導(dǎo)體材料構(gòu)成，我們都知道二極管是由一對PN結(jié)構(gòu)成，見下圖，P型區(qū)對應(yīng)二極管的陽極，N型區(qū)對應(yīng)二極管的負(fù)極。

我們回過頭看下MOS結(jié)構(gòu)，從下圖(1)可以看出，MOS中的氧化物O指的是二氧化硅SiO2，SiO2不導(dǎo)電，所以驅(qū)動(dòng)極G基本不走電流，因此MOS功耗比較低，是電壓型驅(qū)動(dòng)器件。

從(1)也可以看出，MOS除了D、G、S三個(gè)極之外，還有一個(gè)Sub極，Sub和S極有連接關(guān)系，因此(2)MOS的電路符號(hào)中，會(huì)將MOS內(nèi)部指向溝道N溝道的箭頭和S極連接在一起（世界上沒有無緣無故的愛也沒有無緣無故的恨）。

從(3)中可以看到，從D極的N型區(qū)->中間P型區(qū)->Sub極->S極，剛好構(gòu)成了一個(gè)二極管結(jié)構(gòu)，并且處于反偏狀態(tài)，這就是MOS符號(hào)中并聯(lián)了一個(gè)二極管的原因。

從上面的分析可以知道，這個(gè)二極管是MOS結(jié)構(gòu)和工藝使然的，說它是寄生二極管其實(shí)不太合適，體二極管（body-diode）的稱呼還是相對準(zhǔn)確一些。

那么這個(gè)體二極管，有什么用呢？在一些場景下，是不希望有這個(gè)二極管的存在，這會(huì)使得S極和D極之間有漏電的可能性。

原文來自我的原創(chuàng)書籍《硬件設(shè)計(jì)指南 從器件認(rèn)知到手機(jī)基帶設(shè)計(jì)》

有愛必有恨，在另一些場景下就是利用這個(gè)二極管導(dǎo)電的特性，讓系統(tǒng)正常工作。比如以前寫過一篇文章：《電池保護(hù)1：鋰電池過放保護(hù)原理UVP》，就有介紹，有的電池保護(hù)板，在鋰電池過放后，會(huì)開啟保護(hù)功能：關(guān)閉放電MOS。當(dāng)插上充電器后，就利用MOS體二極管，使得電路導(dǎo)通，系統(tǒng)正常工作。

以上就是MOS符號(hào)并聯(lián)二極管的原因，以及使用介紹。

原文來自我的原創(chuàng)書籍《硬件設(shè)計(jì)指南 從器件認(rèn)知到手機(jī)基帶設(shè)計(jì)》

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