【专题2：电子工程师 之 硬件】 之 【46.MOS管的结构和极间电容】
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1.MOS管的结构（以P型为讲解）
在一块N型半导体元件上挖两个槽，槽里面放P型半导体，上图结构的MOS管称为P型MOS管或P沟道MOS管。
3.P沟道MOS管/P型MOS管导通特性
当S极电压比D极电压高，并且当S极电压大于G极电压时（达到了阈值电压），该MOS管导通，电流方向为：S极到D极。
注：P型MOS管和P型三极管的导通特性类似。
3.P型MOS管和N型MOS管的区分方式
（1）看箭头的方向
画圈的箭头往外指的为P管，箭头往里指的为N管。
为一个P管；
为一个N管。
（2）看体二极管的接法
体二极管的反向方向（截止方向）和该MOS管D极电流的方向相同的为N管。
4.Ciss电容
Ciss：将D极与S极直接接通，即D极与S极短路，测得的G极与D极电容C1，G极与S极电容C2；将C1和C2并联，得到了Ciss。
说明：
MOS管的开通和断开速度就是由Ciss电容来决定的。
Ciss电容大，则G极电压给Ciss电容充电，充到阈值电压的时间就会更长；同理，MOS管关断时Ciss电容放电时间也会更长。
MOS管在正常导通时，MOS管的内阻是很小的，一般为几豪欧；但MOS管关断时的电阻是无穷大的，即在MOS管开通和关断的过程中，MOS管就会发热；故Ciss越小越好。
5.Coss电容
如果该电容过大，那么在电压上升或是下降的过程会非常振荡，因为D极和S极之间有一个电阻(MOS管的内阻)，该电阻的阻值在开通和关断的过程中是变化的，当Coss电容通过该电阻进行放电时，会和该电阻(MOS管的内阻)组成了RC振荡电路。
MOS管在开通和关断时波形：
说明：
当MOS管关断时，MOS管的内阻无穷大，即MOS管相当于断路，故a点电压等于D极供电电压60V；当MOS管开通时，MOS管的内阻接近为0Ω，所以a点相当于直接接地，为0V。
6.Crss电容
Crss电容是指栅极和漏极之间的电容，被称为反向传输电容/米勒电容，米勒电容的存在会产生米勒效应。
如下图b点供电波形(GS门控电压波形)
a点理想波形：
a点实际波形：
波形解释：
当GS电压达到阈值电压（a点电压）时，MOS管开始导通，Id电流（DS电流）逐渐增大（在GS电压没有达到阈值电压时，Id为0）。
当Id电流增大到系统需要的最大电流时（譬如R1的阻值为6K，此时Igs能达到的最大电流为1A，有可能在Vgs电压没有达到12V时，Igs已经达到1A），此时GS电压不会变(譬如5V)，接着信号电压12V会对DG之间的电容（该电容称为米勒电容）充电。
即12V---->G极—>米勒电容—>D极—>地，此时MOS管还没有完全导通。
DS电压在逐渐减小（MOS管的内阻随着导通的进行在逐渐减小），当MOS管的内阻减小到0时，DS之间的电压将不再变化，即MOS管完全导通，此时MOS管由于米勒电容的存在而引起的转移特性结束；GS电压会继续增大直到12V。
GS电压在增大的过程中，由于米勒电容效应，有一段时间是不发生变化的，譬如GS达到5V时出现米勒效应，时间为t（该电压在保持不变的时间段内称为平台电压）。
注意：
（1）当DS电流达到系统所需最大电流时，MOS管还没有导通。
（2）当MOS管在关断的过程中也会再一次经过平台电压，其特性和开通时一样。
6.平台电压对MOS管的影响
在平台电压的这段时间内，MOS管已经能为系统提供最大的电流，但此时MOS管还没有完全导通，即MOS管的内阻还没有完全为0，所以MOS管的发热量会很大，即在平台电压这一时间段，MOS管是最热的。
所以在设计电路的过程中，要尽量让平台电压的时间尽可能短。在选择驱动电压源时，尽可能让该电压高。譬如平台电压是2V，而GS驱动电压又选择为2.5V，那么MOS管完全导通时GS的工作电压是在平台电压附近，此时MOS管发热最大，MOS管最容易坏掉。
所以当平台电压为2V时，可以选择驱动电压为15V。让平台电压的时间很快就过去。
注意：GS之间的电压也不要太高，否则会反向击穿；MOS管GS之间的电压差一般是正负20V，
7.降低平台电压时间的方法
（1）尽可能提高GS驱动电压。
（2）尽可能增大GS驱动电压流出的电流，即加大驱动电压的驱动的能力。
在平台电压时间段，DS之间的电流由D极上端电压给负载提供的最大电流和驱动电压对米勒电容的充电电流两部分组成。
如果驱动电流更大，那么Ids也会更大，对Cgs充电速度会更快，因为Ids电流很大，当发生达到平台时间时，很大的Ids电流流过米勒电容到达S极，Ids电流会很大，而Ids增大又可以加速MOS管的导通，从而减小了平台电压时间。