【经验】防反接电路、电平转换电路、锁相电路中的MOS管电路分析
对于MOS管，很多人的印象是模电课本中学到的小信号分析模型，以及各类放大电路。而在实际项目中，MOS管常出现在全桥驱动、全桥逆变、Buck/Boost电路等电路里。
除了上述的应用中，MOS管还有六项功能：防反接电路、电源切换电路、时序控制电路、逻辑电平转换电路、充掉电状态监测电路、锁相电路。
其实，只要我们了解MOS管的特征参数，遇到MOS管电路，再也不会被电路分析难倒了。对于MOS管电路功能，HI-SEMICON还有一些小技巧分享给大家，比如针对防反接电路、逻辑电平转换电路、锁相电路，大家在用的时候可以手到擒来！
1.防反接电路为什么不用二极管
简单的防反接电路可以直接串联二极管，在电源反接时二极管截止，阻止形成回路，保护用电器件。但是二极管的导通压降不能彻底忽略，当负载电流较大时，比如1A，700毫瓦的耗散功耗可能会让二极管严重发热。而MOS管具有导通压降小，导通电阻低的特点，目前很多MOS管的导通压降已经可以做到毫欧级别，比如5毫欧，通过1A的电流产生的压降也仅为5毫伏，耗散、电压损失都很小。
2.电平转换电路中的MOS管选型
对于不同的电路，选择MOS管时要留有充足的余量，特别是数据手册中给出的一些极限参数，比如NMOS管的VDSS（漏源电压）、VGSS（栅源电压）、Vth（开启电压）。
如果使用MOS管构成防反接电路或者电源切换电路，一般情况下电压会相对较高比如12V或者24V，选择MOS管时就要重点关注上面提到的三个参数余量是否足够。如果超过所能承受的电压，就会造成MOS管击穿。另外耐压较高的MOS管其开启电压也不会太低，在用IO控制上电时序时可能造成栅源电压不够，MOS管无法导通或关断。
同样在用作电平转换器件时，如果选择的MOS管开启电压过高，同样也会使得MOS管无法正常工作，不能实现电路应有的功能。在使用MOS管做电平转换或者逻辑器件时，还要注意MOS管的结电容CGD、CGS、CDS与分布参数CISS、CRSS、COSS，在通信速度提高时也应选择结电容更小的MOS管，以免由于结电容过大造成IO容性负载过大，使得上升速度或下降速度发生明显变化，产生逻辑错误。
3.MOS管锁相电路的实现技巧
在锁相环电路实际测试中，发现因为MOS管结电容的存在，MOS管锁相电路的频率特性表现并不一致。对于不同的频率要求，要根据实际选择合适的电阻大小，以保证最好的性能。
但，STM32以及部分型号FPGA的管脚，都可以设置成开漏输出模式。根据这一特点，可以直接使用一个串联的电阻与其构成锁相电路，参考信号的相位则直接在片上通过程序实现控制。
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