（金属氧化物半导体场效应）的导通条件取决于其类型（N沟道或P沟道）和工作模式（增强型或耗尽型）。以下是详细分析：

1. 基本导通条件

(1) N沟道FET（NMOS）

• 增强型（常闭型）：

  • 栅源电压 VGSVGS > 阈值电压 VthVth（正电压）。

  • 漏源电压 VDSVDS > 0（保证电流方向）。

  • 示例：VGS≥2VVGS≥2V（假设 Vth=1.5VVth=1.5V），VDS=5VVDS=5V。

• 耗尽型（常开型）：

  • 栅源电压 VGSVGS > 夹断电压 VpVp（负电压关断，正电压增强导通）。

  • 默认状态：即使 VGS=0VGS=0 仍导通，需负电压关断。

(2) P沟道MOSFET（PMOS）

• 增强型：

  • 栅源电压 VGSVGS < 阈值电压 VthVth（负电压）。

  • 漏源电压 VDSVDS < 0（电流方向与NMOS相反）。

  • 示例：VGS≤?2VVGS≤?2V（假设 Vth=?1.5VVth=?1.5V），VDS=?5VVDS=?5V。

• 耗尽型：

  • 栅源电压 VGSVGS < 夹断电压 VpVp（正电压关断，负电压增强导通）。

2. 关键参数与工作区

• 阈值电压 VthVth：MOSFET开始导通的 ∣VGS∣∣VGS∣（数据手册标定）。

• 导通电阻 RDS(on)RDS(on)：完全导通时漏源间的电阻（越小损耗越低）。

• 工作区：

  • 截止区：∣VGS∣<∣Vth∣∣VGS∣<∣Vth∣（无沟道，电流 ID≈0ID≈0）。

  • 线性区（欧姆区）：∣VGS∣>∣Vth∣∣VGS∣>∣Vth∣ 且 ∣VDS∣<∣VGS?Vth∣∣VDS∣<∣VGS?Vth∣（电阻特性）。

  • 饱和区（恒流区）：∣VGS∣>∣Vth∣∣VGS∣>∣Vth∣ 且 ∣VDS∣≥∣VGS?Vth∣∣VDS∣≥∣VGS?Vth∣（电流 IDID 恒定，用于放大）。

3. 实际应用注意事项

1. 驱动电压：

   • 确保 VGSVGS 足够大以完全导通（如功率MOSFET需 VGS≥10VVGS≥10V）。

   • 防止 VGSVGS 超过额定值（通常±20V）。

2. 快速：

   • 降低栅极驱动电阻以减小开关时间（但需避免振铃）。

3. 体：

   • 寄生二极管在反向 VDSVDS 时可能导通（如PMOS中 VDS>0VDS>0）。

4. 温度影响：

   • VthVth 随温度升高而降低（可能导致误导通）。

4. 示例电路

NMOS开关电路

         VDD (12V)
           |
           R (负载)
           |
D ---- MOSFET (NMOS)
S ---- GND
G ---- 控制信号（需≥Vth）

• 导通：控制信号 ≥ VthVth，负载通电。

• 关断：控制信号 < VthVth，负载断电。

5. 选型要点

• 类型选择：

  • 高侧开关常用PMOS（方便驱动），低侧开关用NMOS（成本低）。

• 参数匹配：

  • 根据 VthVth、RDS(on)RDS(on)、 IDID 和功耗选型。

总结

• NMOS：VGS>VthVGS>Vth（正电压导通）。

• PMOS：VGS<VthVGS<Vth（负电压导通）。

• 增强型需外部电压导通，耗尽型默认导通。

• 实际设计中需兼顾驱动能力、开关速度和热管理。