N沟道MOSFET概述
N沟道MOSFET有三个电极，分别是源极S、漏极D和栅极G。当VGS=0时，漏、源极之间无原始导电沟道，ID=0；当VGS>0但是比较小时，漏、源极之间也无导电沟道。当VGS>VGS(th)， 在D和S之间加正电压，就会产生漏极电流ID，ID将随VGS的增加而增大。
用MOSFET作为开关应用时，可以用图1中的模型来分析，当G、S极电压为零时，D、S不导通，相当于开路。当栅极电压为10V，源极电压为0V时，就有电流ID流过漏、源极，漏极和源极之间处于导通状态。MOSFET内部漏极、源极之间有一个寄生的反向二极管。该二极管在电路图中常常未被标出，当MOSFET处于关断状态，如漏源极有负向电压时，二极管可能会导通，在设计时要注意这一点。
图1 MOSFET作为开关的应用
在MOSFET的规格书中，通常会给出MOSFET的特性参数，如输出曲线、输出电压、通态电阻RDS(ON)、栅极阀值电压VGS(TH)等。在选择MOSFET时，需要根据电路的具体要求选择适当的参数。同时注意，每个参数都有对应的测试条件。
虽然在MOSFET的规格书中会给出很多参数，但有五个参数是最重要的：首先要选择合适的封装；第二，要看击穿电压额定值（VDSS）；第三，选择适当通态电阻RDS(on)；第四，要看栅极电荷量QGD，它会影响开关速度；第五，要看栅极阀值电压VGS(TH)，它是刚刚开始形成导电沟道的栅、源极电压。
击穿电压V(BR)DS是指PN结发生击穿后，在输出特性曲线中漏极电流ID从水平开始迅猛上升时的漏源极电压值，是在关断时漏源极能承受的最大电压。在规格书中，会给出结测试条件，比如结温是25℃到150℃，参考标准是IEC600134。
当MOSFET处于导通状态时，漏源极之间可以看做一个电阻，阻值通常是欧姆或者毫姆。该通态电阻是影响最大输出的重要参数，在开关电路中它决定了信号输出幅度与自身损耗。通态电阻会受到漏极电流、栅源极电压与温度的影响。在设计时，可参考RDS曲线。
在MOSFET开关期间，由于残存电荷的存在，MOSFET会消耗很大的能量。这个开关损耗，会使器件的温度升高。开关能量损耗，主要取决于栅极电荷量QGD，QGD较小的话，开关损耗就小。
栅极阀值电压VGS(TH)表示开始有规定的漏极电流时的最低栅极电压。在工业应用中，常将漏极短接条件下ID>1mA时的栅极电压定义为阀值电压。阀值电压会随结温而变化，所以通常在规格书中会标出其最小值和最大值。
再比较一下N沟道和P沟道MOSFET。N沟道MOSFET在VG>VS时，D、S导通，电流ID从D流向S。 P沟道MOSFET在VG<VS时，D、S导通，电流从S流向D。
在设计开关电路时，通常会用到MOSFET或者双极性三极管。其中，MOSFET有低通电组和寄生二极管，具有负温度系数特性，由电压驱动，可支持高的开关速度，但是对ESD敏感。双极性三极管有比较低的饱和导通压降，没有寄生二极管，具有正温度系数特性，电流驱动，只支持低的开关速度，但抗ESD等级很高，人体静电模型通常会大于10千伏。
小信号MOSFET的典型应用
在电源管理应用中，MOSFET最常见的应用是做负载开关或者信号开关。由于通态电阻低，减小了传导损耗，所以功率损耗也就小，D、S间产生的压降也就小。MOSFET产品系列很多，可选择合适的阀值门限电平，满足不同的负载要求。
图2中左图为一个N沟道和一个P沟道的MOSFET的方案。Q2导通时，Q1也导通；Q2关断时，Q1也关断。右图则把Q2换成了更常用的双极性三极管。双极性三极管没有门限电平，需要设计好积极驱动，使三极管处于开关状态。
图2 小信号MOSFET的典型应用——浮栅操作
图3中的负载开关广泛应用于电视、机顶盒、平板显示器、电源、电脑主板等产品中。图中的PMV65XP和BC847是恩智浦的产品。PMV65XP为一个P沟道MOSFET，而BC847是一个双极性三极管。这类电路的成本比两个MOSFET要便宜。
图3 小信号MOSFET的典型应用——负载开关
在电源应用中，也经常会用到负载开关，如用做电池分配。通常用两个双极性三极管，或两个MOSFET作VCC开关切换。比如机顶盒的28V、20V、12V和5V开关，DVD的112V、5V开关，电视的8V、10V、14V和140V开关。
在半桥、全桥应用中，会用到电压较高的MOSFET。在这里，推荐使用SOT223 封装的N沟道MOSFET。它的VDS为100V，最大漏极电流为2A、3.5A和6A。
在汽车电子的马达驱动应用中，功率额定值从3W（12V）到40W（48V），频率较低，通常从60Hz到100Hz，这种应用属于低速开关应用，不要求很高的开关性能，在这里推荐使用SOT223封装，击穿电压为30V、55V、60V、75V、100V和110V。
在消费电子产品应用中，也有一些马达驱动电路，如图4所示。其中，SOT23 封装最常用，如果需要小型化，也可以选用SOT323或SOT883封装。设计时，可选用通态电阻较小的，从而减小损耗。
图4 小信号MOSFET的典型应用——
消费类电子产品中的马达驱动电路
小信号MOSFET在便携式产品上的应用
随着便携式产品越来越流行，手机，数码相机，多媒体播放器等产品的体积变得小巧玲珑，越来越薄。小信号MOSFET非常适用于这些产品。
图5是一个手机电池充电的应用图，图中有一个P沟道MOSFET 和一个肖特基二极管，也可用一个双P沟道MOSFET。此处要注意，肖特基二极管导通时，会产生正向的Vf，尽量选用低Vf值的肖特基二极管。MOSFET上也会产生压降，所以要尽量选用通态电阻小的MOSFET。
图5 手机电池充电的应用图
在背光应用中，也会应用到MOSFET。 图6是一个典型的6个白灯驱动电路，用在手机键盘灯中。每个灯的电压为2V、电流为15mA、电阻约为15Ω。
图6 MOSFET在手机背光中的典型应用
有些手机的振动电路也会用到一个MOSFET（见图7），其中PWM被用于维持恒定的马达电压，因此设计时，需要好的开关。
图7 MOSFET在手机振动电路中的典型应用
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问答选编
问：现在越来越多的IC中都集成了MOSFET，不知分立式的MOSFET会不会逐渐退出市场呢？
答：不会。IC的集成不能取代所有分立式方案，高度集成的IC体积越来越小也会带来其他问题，这些需要外围分立电路来解决。
问：MOSFET封装小型化，必然带来散热不良这个致命缺点。请问NXP是如何应对这一散热问题的？是器件自身已采取了特殊工艺，还是必须从外部增添必要的有效措施？
答：以SOT883封装为例，采用QFN封装技术。使单位面积的能量最大化，提高了Ptot。但是设计时还是要注意散热，参考热阻。
问： NXP小信号MOSFET在设计中是否已周全地考虑到附带各种有效的安全保护措施？
答：部分小信号MOSFET已带有2KV的ESD防护，后续越来越多的产品会带有ESD保护功能。
问：恩智浦小信号MOSFET产品和现在常用的BISS产品相比较有什么优缺点？
答： BISS在低频应用中可以代替MOSFET，价格上有优势。但是在高频部分MOSFET性能好于三极管。
问： NXP小信号MOSFET与平常普遍可见的MOSFET器件有什么不同？
答：NXP小信号MOSFET主要指封装比较小的MOSFET。
问：小信号MOSFET在使用时还需要在外面并联一个二极管吗？
答：在有些应用中，为了防止寄生二极管，需要在外面加一个肖特基二极管。
问：要增加输出功率，能否把MOSFET并联使用？对于驱动有何要注意的地方？
答：可以。注意输入电容、输出电容会变化。
问：NXP小信号MOSFET能适应的环境湿度范围有多大？
答：NXP的小信号分立器件MSL＝１。
问：NXP小信号MOSFET能适应的环境温度范围有多大？是否有军用、航天级别的产品？
答：为通常-55℃~150℃。目前没有相关军用产品。最高的符合AEC－101标准。
问：MOSFET与双极型晶体管相互替代时，哪一个可靠性更高一些？
答： MOSFET的性能更好，但是价格也高。
问：NXP小信号MOSTET具有哪些优势?
答：主要优势是封装的小型化，如采用SOT416和SOT883封装，其中SOT883是目前业界最小的MOSFET封装。成本也有优势，NXP的多个封装具有全球最大的产能，这些都使产品的生产平摊成本降低。
问：信号的MOSFET产品如何保护？自身有保护功能吗？
答：有的有ESD保护，有的没有。
问：小功率的开关电源通常用单端反激的，瞬间过电压是否会损坏MOSFET？
答：会的。
问：请问恩智浦小信号MOSFET的栅极是否有防静电的保护电路？
答：有的。
问：NXP小封装MOSFET器件的可靠性如何？达到何种水平？
答：不良率达到PPM水平。
问：既然NXP小信号MOSFET的S、D是完全对称的，那么是否可以将S、D任意交替使用呢？
答：不能。
问：为了安全可靠，功率MOSFET的应用参数与额定参数应留有多大的余量？
答：最好不要超越极限参数。
问：不同的芯片有不同的封装模式，这是基于什么样的考虑？
答：首先是技术上能否实现，每个封装有它能够承受的最大功率、电压、电流等限制。在技术可以实现的前提下，我们提供多种封装供客户选择，客户通常考虑占用PCB面积、价格、供货等多方面因素。