今天我的mos管又坏了——原来是反相器惹的祸

在实际的单片机控制系统中，有时候会使用数字逻辑芯片对单片机和受控元件进行隔离，以保护单片机，或者令单片机更好地对后级进行控制。

图1

如图1所示，反相器可以将单片机的信号进行反相，同时通过反相器，可以将单片机的控制信号幅值由较低的幅值变为更高的反相器供电电平，以更好地控制后级的mos管。

当然，理论的控制结果是很好的，但是实际往往会偶尔出现意想不到的结局。比如以上的电路，在实际中生产中，就有可能出现，一部分板子是好的，而一部分板子的三极管和mos管却出现了莫名其妙的损坏现象。这个现象就让我想起了当年做非卡时，为什么mos会莫名其妙地死亡，很有可能就是下面介绍的原因导致。

在实际的工作中，反相器可以对数字信号进行逻辑变化，如下图所示：

图2

从上面的图中，可以知道反相器可以完美地对输入信号进行反相，同时会输出0V-5V的逻辑信号。但是在实际的工作中，其实反相器并不会完美地输出一个从0V-5V的信号。它可能会输出一个幅度为1V-Vcc的信号，也有可能会输出一个幅度2V-Vcc的信号。那当这个现象出现时，会导致什么问题呢？

这个问题可以在原理图1中进行分析。分析后你会发现，假如反相器真的输出了一个2V-Vcc的信号，其中的推挽电路（Q1、Q2和Q3、Q4）和mos管会很容易发生串通现象。其原因可根据反相器的内部原理图解释，如下：

图3

假设图3中，反相器的电源Vdd=9V，其输入信号（即单片机的输出信号）Vin=9V，则根据原理图，可知上管P-mos会被完全关闭，下N-mos完全导通，则反相器的输出端Vout=Vss。但是如果Vin由9V下降为5V，则此时上管则不能够完全被关闭，则会导致反相器的输出端Vout>Vss，同时Vout

这说明了，当反相器的输入信号的幅值小于反相器的供电电压时，其会存在一定的风险，所以当电路中的mos管或者三极管出现异常时，可以通过实验检测是否是反相器的问题。当然，大部分的反相器其内部都有做内部处理，所以这种情况只有在一部分的反相器中存在。但如果真出现该问题了，可以通过以下方法解决。

1、将控制信号的幅值与反相器的供电电压设置为相同电压；

2、在反相器的输出端通过下拉电阻，将不够低的信号强制拉低即可。

（另外通知，RC正弦波信号发生器的视频录制工作计划在本星期录制，敬请期待！！！）