場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET 通常被認(rèn)為是一種晶體管，并用于模擬和數(shù)字電路。MOS管基礎(chǔ)請(qǐng)移步:MOS場(chǎng)效應(yīng)管基本知識(shí)。
下文介紹場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET的應(yīng)用。
一、場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET用作開(kāi)關(guān)
MOSFET很容易飽和，這就意味著說(shuō)，MOSFET完全打開(kāi)，且非?？煽?，可以在飽和區(qū)域之間進(jìn)行非常快速的切換，這就意味著MOSFET可以用作開(kāi)關(guān)，尤其是適用于電機(jī)、燈等大功率應(yīng)用。
在實(shí)際應(yīng)用中，可以使用與大功率設(shè)備相同的電源來(lái)操作MOSFET，使用機(jī)械開(kāi)關(guān)施加?xùn)艠O電壓。如下圖所示，使用的是N溝道MOSFET。
或者也可以使用電子信號(hào)，例如微控制器激活MOSFET。
N溝道MOSFET
如上，N溝道MOSFET開(kāi)關(guān)電路圖。
當(dāng)按下按鈕時(shí)，LED亮起。1kΩ 電阻充當(dāng)下拉電阻，將柵極電壓保持在與電池負(fù)極端子相同的電位，直到按下按鈕。這會(huì)在柵極施加正電壓，打開(kāi)漏極和源極引腳之間的通道，并允許電流流過(guò) LED。
P溝道MOSFET
如上，P溝道MOSFET開(kāi)關(guān)電路圖。
二、場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET用作電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路
N溝道MOSFET
如下圖所示，兩個(gè)二極管反向偏置放置在電機(jī)觸點(diǎn)和MOSFET漏極/源極引腳上。
如上，N 溝道 MOSFET 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
P溝道MOSFET
如上，P溝道MOSFET電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
雙向運(yùn)行控制器
如果想要一個(gè)可以雙向運(yùn)行的電機(jī)控制器，就把上面兩個(gè)電路結(jié)合起來(lái)，如下圖所示。
如上，雙向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖。
三、場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET應(yīng)用在邏輯門電路中
在這之前，先簡(jiǎn)單介紹一下邏輯門。
雙輸入與門（AND）
雙輸入與門（AND）是最容易理解的邏輯。如下圖所示。
只有兩個(gè)輸入都為高時(shí)，與門（AND）的輸出才會(huì)為高。如果任一輸入為低電平，則輸出也為低電平。
下圖為與門邏輯真值表圖。
與非門（NAND）
下圖為與非門（NAND）的真值表。
邏輯門中的MOSFET
由于MOSFET很容易在低電壓和幾乎可以忽略不計(jì)的電流下飽和（完全導(dǎo)通），就可以用它構(gòu)建上面的邏輯門，進(jìn)而構(gòu)建及其可靠的數(shù)字邏輯系統(tǒng)來(lái)處理數(shù)據(jù)。
非門（NOT）
如下圖所示，PB1 將兩個(gè) MOSFET 柵極連接到 +6V，但只有 ZVN 會(huì)以正電壓打開(kāi)。但是，當(dāng)它打開(kāi)時(shí)，它將輸出連接到 GND，因此 + 輸入在輸出處變?yōu)?GND。相反，當(dāng)我們通過(guò) PB2 將 GND 施加到輸入時(shí)，只有 ZVP 打開(kāi)，將輸出連接到 +6V，再次反轉(zhuǎn)信號(hào)。
如上，非門電路圖。
與非門（NAND）內(nèi)部是什么樣？
與非門使用4個(gè)MOSFET，如下圖所示。
只有當(dāng) SWA 和 SWB 都為高電平（邏輯 1）時(shí)，LED 才會(huì)關(guān)閉（邏輯 0）。
如上，與非門的電路圖。
如果將上面兩個(gè)圖結(jié)合起來(lái)會(huì)發(fā)生上面？會(huì)不會(huì)是負(fù)負(fù)得正？如下圖所示。
如上，內(nèi)部的與非門。
從上圖中可以看出來(lái)，外部的與非門（NAND）是與門（AND）的否定，但內(nèi)部的與門（AND）實(shí)際上是由一個(gè)與非門（NAND）和一個(gè)非門（NOT）組成。所以實(shí)際上的與門也就是非與非門。
或門（OR）
如下圖所示，或門就是或非門（NOR）和非門（NOT）組成的。
異或門（XOR）
如下圖所示，異或門也就是同或門（XNOR）和非門（NOT）組成。
由上面幾個(gè)可以證明，不管什么邏輯門，都可以用有限數(shù)量的與非門構(gòu)成。
四、邏輯電路
這個(gè)電路相對(duì)來(lái)說(shuō)很簡(jiǎn)單，不過(guò)需要大量的N溝道和P溝道MOSFET或者邏輯芯片。
在使用邏輯芯片的時(shí)候要注意以下幾個(gè)點(diǎn)：
1）一定要避免任何靜電積聚或者放電，以免損壞芯片。
2）每個(gè)芯片都有一個(gè)用于 +V 的公共引腳和一個(gè)公共 GND 引腳，這個(gè)在原理圖上很容易找到。
3）任何未使用的輸入引腳都應(yīng)連接到 GND
4）邏輯芯片并不是用于大負(fù)載（如電機(jī)等）的大電流驅(qū)動(dòng)器。
下面將從一個(gè)簡(jiǎn)單的LED閃光燈開(kāi)始。
LED閃光燈
使用兩個(gè)或非門就可以構(gòu)建一個(gè)振蕩器。如下圖所示。
如果想要兩個(gè)來(lái)回閃爍的LED，則LED2和R2都是可以選擇的。不然的話LED1將以R1和C1的值確定速率閃爍開(kāi)/關(guān)。
設(shè)置/復(fù)位鎖存器
設(shè)置/復(fù)位鎖存器是時(shí)序邏輯的關(guān)鍵組件。
一組 8 個(gè)鎖存器將形成一個(gè) 8 位存儲(chǔ)單元的核心結(jié)構(gòu)。在內(nèi)存中，SR 鎖存器稱為 D 鎖存器（數(shù)據(jù)），它與系統(tǒng)內(nèi)核時(shí)鐘一起用于確定何時(shí)進(jìn)行鎖存。具體如下圖所示。
上面這個(gè)電路更多的是概念演示，因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用上，通常鎖存器只要一個(gè)輸出就夠了，當(dāng)按下按鈕時(shí)狀態(tài)之間的輸出觸發(fā)器時(shí)，它們將始終處于彼此相反的狀態(tài)。
當(dāng)然也可以將此處的一個(gè)輸出連接到第二個(gè)電路，并且將鎖存器用作第二個(gè)電路的“推開(kāi)”非機(jī)械開(kāi)關(guān)。
兩位輸出的半加器
單個(gè)的異或門（XOR）可以用作1位二進(jìn)制加法器，通常添加兩個(gè)與非門（NAND），就可以做成一個(gè)帶有兩位輸出的半加器。
先做一個(gè)或門（OR），如下圖所示，由3個(gè)與非門（NAND）門組成。
在將或門（OR）更改為或非門（NOR），只需要在 U3 的輸出和 LED 之間添加第四個(gè)與非門 NAND，并將 U4 的兩個(gè)輸入連接在一起就可以了。
再次使用與非門（NAND），可以構(gòu)建一個(gè)同或門（XNOR）。
將 U5 移除并將 U4 的輸出連接到 R3，就可以得到一個(gè) XOR 門。
單個(gè)的異或門（XOR）可以用作1位二進(jìn)制加法器，通常添加兩個(gè)與非門（NAND），就可以做成一個(gè)帶有兩位輸出的半加器。
全加器
全加器需要進(jìn)行一些更改（添加一個(gè)異或門（ XOR）、兩個(gè) 與非門（NAND） 和一個(gè) 或門（OR）），其中添加一個(gè)輸入來(lái)處理來(lái)自前一個(gè)加法器的進(jìn)位信號(hào)。然后將幾個(gè)加法器堆疊在一起，每個(gè)位一個(gè)加法器，以構(gòu)建一個(gè)加法機(jī)。
PB1 是位 A，PB2 是位 B，PB3 是前一個(gè)加法器塊的進(jìn)位位。如果我們只按PB1或PB2，我們是加1+0，只有LED 2會(huì)亮，表示值為1。如果我們同時(shí)按PB1和PB2，表示二進(jìn)制加1+1，即二進(jìn)制10 （表示為 10b）。這將點(diǎn)亮 LED1 并關(guān)閉 LED2。如果我們?nèi)缓蟀?PB3 并再添加 1，我們得到 11b，兩個(gè) LED 都亮起。
4位加法器
右邊的第一個(gè)塊（帶有 A0 和 B0）可以用半加器交換，而不影響輸出。它只是刪除了第一個(gè)全加器上的進(jìn)位（Cin），無(wú)論如何，它在這里連接到 GND。
在這個(gè)例子中，我們將兩個(gè) 4 位數(shù)字 A 和 B 相加。每個(gè) (A0 和 B0) 的第一位在右側(cè)相加，結(jié)果發(fā)送到 S0，任何進(jìn)位位 (C1) 發(fā)送到下一個(gè)加法器. 然后將 A1 和 B1 以及來(lái)自第一個(gè)加法器的 C1 相加，結(jié)果進(jìn)入輸出 S1，任何進(jìn)位位都在 (C2) 上發(fā)送。最后一個(gè)加法器要么顯示最后的進(jìn)位位 (C4)，如果有的話，或者如果沒(méi)有空間或它不重要，則忽略它。
4位比較器數(shù)字鎖
如前所述，異或門（XOR ）可以用作加法器，但它們也是比較器，如果兩個(gè)輸入相同，則輸出一個(gè)狀態(tài)，如果兩個(gè)輸入不同，則輸出反轉(zhuǎn)狀態(tài)。這使我們能夠檢查引腳的狀態(tài)，并僅在正確時(shí)進(jìn)行切換和輸出。
如上面所示，在日常生活中，我們經(jīng)常會(huì)用到MOSFET，可以說(shuō)，MOSFET是當(dāng)今使用的最重要的電子元件。
如果看到最后的話，應(yīng)該可以發(fā)現(xiàn)，在這個(gè)文章中并沒(méi)有提到說(shuō)MOSFET用在放大電路中。不是不可以用作放大電路，而是根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，模擬信號(hào)放大器任務(wù)最好由BJT處理，而快速、大電流開(kāi)關(guān)最好用 MOSFET 。
其實(shí)這兩種晶體管類型都有很多例子可以很好地雙向工作。具體怎么使用，還是看大家的電路要求。