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MOSFET幾種典型驅(qū)動電路（一）

MOSFET數(shù)字電路

數(shù)字科技的進步，如微處理器運算效能不斷提升，帶給深入研發(fā)新一代MOSFET更多的動力，這也使得MOSFET本身的操作速度越來越快，幾乎成為各種半導(dǎo)體主動元件中快的一種。MOSFET在數(shù)字信號處理上的成功來自CMOS邏輯電路的發(fā)明，這種結(jié)構(gòu)好處是理論上不會有靜態(tài)的功率損耗，只有在邏輯門（logic gate）的切換動作時才有電流通過。CMOS邏輯門基本的成員是CMOS反相器（inverter），而所有CMOS邏輯門的基本操作都如同反相器一樣，在邏輯轉(zhuǎn)換的瞬間同一時間內(nèi)必定只有一種晶體管（NMOS或是PMOS）處在導(dǎo)通的狀態(tài)下，另一種必定是截止狀態(tài)，這使得從電源端到接地端不會有直接導(dǎo)通的路徑，大量節(jié)省了電流或功率的消耗，也降低了集成電路的發(fā)熱量。

MOSFET在數(shù)字電路上應(yīng)用的另外一大優(yōu)勢是對直流（DC）信號而言，MOSFET的柵極端阻抗為無限大（等效于開路），也就是理論上不會有電流從MOSFET的柵極端流向電路里的接地點，而是完全由電壓控制柵極的形式。這讓MOSFET和他們的競爭對手BJT相較之下更為省電，而且也更易于驅(qū)動。在CMOS邏輯電路里，除了負責驅(qū)動芯片外負載（off-chip load）的驅(qū)動器（driver）外，每一級的邏輯門都只要面對同樣是MOSFET的柵極，如此一來較不需考慮邏輯門本身的驅(qū)動力。相較之下，BJT的邏輯電路（例如常見的TTL）就沒有這些優(yōu)勢。MOSFET的柵極輸入電阻無限大對于電路設(shè)計工程師而言亦有其他優(yōu)點，例如較不需考慮邏輯門輸出端的負載效應(yīng)（loading effect）。

工業(yè)范疇很大，尤其是隨著工業(yè)4.0概念的提出，不止是數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)分析、企業(yè)上云，還需要將分析處理完的數(shù)據(jù)返回到現(xiàn)場，參與到具體的控制中，從而形成真正的閉環(huán)。而電機驅(qū)動作為整個閉環(huán)中的執(zhí)行器環(huán)節(jié)，其性能好壞直接影響到整個閉環(huán)的性能。瑞泰威驅(qū)動IC廠家，是國內(nèi)IC電子元器件的代理銷售企業(yè)，專業(yè)從事各類驅(qū)動IC、存儲IC、傳感器IC、觸摸IC銷售，品類齊全，具備上百個型號。

因此，工業(yè)4.0對電機驅(qū)動提出了更高的性能和功能要求，例如更快的響應(yīng)速度、更高的帶寬、更高的精度的位置和速度控制、以及更豐富的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能等。同時，還迫切要求電機尺寸越來越小、功率密度越大越好，就像當前應(yīng)用于工業(yè)機器人領(lǐng)域的書本型伺服驅(qū)動器，通常還沒有一本《新華字典》大。

LED器件對驅(qū)動電源的要求幾乎是苛刻的，與普通白熾燈泡不同的是，LED可以與220V交流電力直接連接。發(fā)光二極管是低電壓驅(qū)動，需要設(shè)計復(fù)雜的轉(zhuǎn)換電路，LED燈有不同的用途，電源適配器也有不同的配置。一個好的電源設(shè)計必須綜合考慮各種因素，如效率轉(zhuǎn)換，有效功率，恒流精度，電源壽命，電磁兼容性等，因為電源在整個燈具中的作用如同人的心臟一樣重要。