上海站10月27日--EDA365电子硬件研讨会
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南电解析三极管和MOS管的区别

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发表于 2019-9-12 15:07 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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  三极管和MOS管
$ h3 q% e2 ~1 `1 L% D# L2 b  1、工作性质:三极管用电流控制,MOS管属于电压控制.
1 a* K" Q2 V% o. n* G$ j3 l, v  2、成本问题:三极管便宜,mos管贵。
6 T$ o& q3 k' R" _: ^. q6 G  3、功耗问题:三极管损耗大。
, h" f) E$ w( n9 w  4、驱动能力:mos管常用来电源开关,以及大电流地方开关电路。; K& m- p) F- K6 @2 t4 F/ a
  三极管比较便宜,用起来方便,常用在数字电路开关控制。8 p' h* ~( z0 F$ N; N/ ]# D  Z
  MOS管用于高频高速电路,大电流场合,以及对基极或漏极控制电流比较敏感的地方。% v- P! R/ \5 @) |- o
  MOS管不仅可以做开关电路,也可以做模拟放大,因为栅极电压在一定范围内的变化会引起源漏间导通电阻的变化。' o! ^* O# \) m/ @
  二者的主要区别就是:双极型管是电流控制器件(通过基极较小的电流控制较大的集电极电流),MOS管是电压控制器件(通过栅极电压控制源漏间导通电阻)。
0 s+ B9 S5 z6 U5 K; V' P$ k2 L% h  MOS管(场效应管)的导通压降下,导通电阻小,栅极驱动不需要电流,损耗小,驱动电路简单,自带保护二极管,热阻特性好,适合大功率并联,缺点开关速度不高,比较昂贵。
- F& i1 ^  B. B/ |  n2 J2 {  三极管开关速度高,大型三极管的Ic可以做的很大,缺点损耗大,基极驱动电流大,驱动复杂。4 S  I" a/ R% X+ ?  C# H
  一般来说低成本场合,普通应用的先考虑用三极管,不行的话考虑MOS管: R4 a1 Q  K; F4 G
  实际上说电流控制慢,电压控制快这种理解是不对的。要真正理解得了解双极晶体管和mos晶体管的工作方式才能明白。三极管是靠载流子的运动来工作的,以npn管射极跟随器为例,当基极加不加电压时,基区和发射区组成的pn结为阻止多子(基区为空穴,发射区为电子)的扩散运动,在此pn结处会感应出由发射区指向基区的静电场(即内建电场),当基极外加正电压的指向为基区指向发射区,当基极外加电压产生的电场大于内建电场时,基区的载流子(电子)才有可能从基区流向发射区,此电压的最小值即pn结的正向导通电压(工程上一般认为0.7v)。但此时每个pn结的两侧都会有电荷存在,此时如果集电极-发射极加正电压,在电场作用下,发射区的电子往基区运动(实际上都是电子的反方向运动),由于基区宽度很小,电子很容易越过基区到达集电区,并与此处的PN的空穴复合(靠近集电极),为维持平衡,在正电场的作用下集电区的电子加速外集电极运动,而空穴则为pn结处运动,此过程类似一个雪崩过程。集电极的电子通过电源回到发射极,这就是晶体管的工作原理。三极管工作时,两个pn结都会感应出电荷,当做开关管处于导通状态时,三极管处于饱和状态,如果这时三极管截至,pn结感应的电荷要恢复到平衡状态,这个过程需要时间。而mos三极管工作方式不同,没有这个恢复时间,因此可以用作高速开关管。- u% K+ A4 K' \" X) Q9 u
  (1)场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管。
1 f$ I9 @2 _0 C' f  (2)场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电。被称之为双极型器件。  H0 Y1 l5 C4 N7 Z8 U7 {( H
  (3)有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管好。
# ]' K, R; U$ E; D  (4)场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。* S, b) ?$ p1 [/ ?
  (5)场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点,因而也被广泛应用于各种电子设备中。尤其用场效管做整个电子设备的输入级,可以获得一般晶体管很难达到的性能。+ i$ P$ W8 j* O7 h  ^2 e1 }
  (6)场效应管分成结型和绝缘栅型两大类,其控制原理都是一样的7 O$ d+ e  e! Y

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