【防反接】背靠背Pmos组成理想二极管

cengjili

在实际电子设计中，防反接保护电路非常重要。所以一部分电路会在电源端加入一个二极管，利用正向导电性来防止反接时导通。但是这会引入一个缺点：二极管的正向压降会导致负载端电压比电源端电压低一点，大约0.3~0.7V，视选用的二极管导通压降而变。

如图，加上二极管后，电阻端出现了0.61V的压降。



因此这里介绍一种背靠背Pmos组成理想二极管的设计。

如图所示，两个Pmos管背靠背连接到一起，用一个三极管Q3控制Q1、Q2两个MOS的开通与关断。这里用一个0.1Hz的方波信号来模拟IO口电平。

原理：当Q3基极输入高电平时，三极管导通，Q1、Q2的栅极都被拉到0V，Q1通过体二极管，符合条件（Vgs<0)先导通，接着Q2的源极S端电压大于栅极G端电压（Vgs<0)也进入导通状态。负载端得到VCC电压，如下图为5V。



当Q3基极输入低电平时，三极管截止，Q1、Q2不能满足条件，进而不能导通，同时由于Q1和Q2的体二极管是反方向串联的，所以不管哪个方向，输入和输出都是不通，起到防反接、防倒灌作用。此时，探针处电压为4.82mV，接近0V。



优点：当负载端是电池或者大容量的电容时，可以有效防止电流倒灌。

这个电路的缺点：需要一个IO口去控制输入输出是否有电压。

电路仿真使用NI Multisim软件。

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