PMOS是一种常见的场效应管,其结构由P型衬底、N型漏源和P型栅极构成。其工作原理是靠栅极的控制作用,可以在P型衬底上产生一个N型沟道,当栅极上加上一个固定的电压时,栅极和衬底之间就产生了反向偏置,沟道会被截断而失去传导能力;而当栅极上的电压为低电平时,栅极和衬底之间就形成了正向偏置,N型沟道会被激活,产生传导能力,此时PMOS处于导通状态。
PMOS需要在栅极上施加低电平才能被触发进入导通状态。这是由于PMOS的特殊结构所决定的。N型沟道在正向偏置时由栅极控制,P型衬底处于高电平,控制电压与PMOS的通道电压方向相反,产生投影效应,将电场加强。当栅极电压为低电平时,电场方向与PMOS的通道电压相同,导致N型沟道通电。
相较于NMOS,PMOS的本质区别在于其衬底为P型,而NMOS的衬底为N型。这种区别导致了PMOS和NMOS在电路设计中的不同应用。相较于NMOS,在承受同等电压时,PMOS的漏电流更小,因此在低功耗电路的设计中较为常见。此外,由于PMOS需要在栅极上施加低电平才能导通,因此在与CMOS逻辑电路的结合中,常用作NMOS控制器的补充部分。
PMOS的应用场景较为广泛,常用于电源管理、时序控制、模拟电路的放大和开关等。例如,在CMOS电路中,通过PMOS和NMOS的组合可以实现AND、OR等逻辑功能码的控制。此外,PMOS还可以应用于显示面板控制、DC-DC转换器、电源管理IC等领域。