用理論告訴你 三極管和MOS管的區別在哪-KIA MOS管
信息來(lái)源:本站 日期:2017-09-21
在電路設計當中假設我們想要對電流中止控制,那就少不了三極管的幫助。我們俗稱(chēng)的三極管其全稱(chēng)為半導體三極管,它的主要作用就是將微小的信號中止放大。MOS管與三極管有著(zhù)許多相近的地方,這就使得一些新手不斷無(wú)法明白兩者之間的區別,本篇文章就將為大家引見(jiàn)三極管和MOS管的一些不同。
關(guān)于三極管和MOS管的區別,我們簡(jiǎn)單總結了幾句話(huà)便當大家理解。
從性質(zhì)上來(lái)說(shuō):三極管用電流控制,MOS管屬于電壓控制。
從本錢(qián)上來(lái)說(shuō):三極管低價(jià),MOS管貴。
關(guān)于功耗問(wèn)題:三極管損耗大。
驅動(dòng)能力上的的不同:MOS管常用于電源開(kāi)關(guān)以及大電流地方開(kāi)關(guān)電路。
理論上,就是三極管操作便當且價(jià)錢(qián)低廉,經(jīng)常用于數字電路的開(kāi)關(guān)控制當中。而MOS管用于高頻高速電路,大電流場(chǎng)所,以及對基極或漏極控制電流比較敏感的中央。所以普通來(lái)說(shuō)低本錢(qián)場(chǎng)所,普通應用的先思索用三極管,不行的話(huà)建議用MOS管。
理論上說(shuō)電流控制慢,電壓控制快這種理解是不對的。要真正理解得了解雙極晶體管和mos晶體管的工作方式才干明白。三極管是靠載流子的運動(dòng)來(lái)工作的,以npn管射極跟隨器為例,當基極加不加電壓時(shí),基區和發(fā)射區組成的pn結為阻止多子(基區為空穴,發(fā)射區為電子)的擴散運動(dòng),在此pn結處會(huì )感應出由發(fā)射區指向基區的靜電場(chǎng)(即內建電場(chǎng)),當基極外加正電壓的指向為基區指向發(fā)射區,當基極外加電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)大于內建電場(chǎng)時(shí),基區的載流子(電子)才有可能從基區流向發(fā)射區,此電壓的最小值即pn結的正導游通電壓(工程上普通以為0.7v)。
但此時(shí)每個(gè)pn結的兩側都會(huì )有電荷存在,此時(shí)假設集電極-發(fā)射極加正電壓,在電場(chǎng)作用下,發(fā)射區的電子往基區運動(dòng)(理論上都是電子的反方向運動(dòng)),由于基區寬度很小,電子很容易越過(guò)基區抵達集電區,并與此處的PN的空穴復合(靠近集電極),為維持平衡,在正電場(chǎng)的作用下集電區的電子加速外集電極運動(dòng),而空穴則為pn結處運動(dòng),此過(guò)程類(lèi)似一個(gè)雪崩過(guò)程。
集電極的電子經(jīng)過(guò)電源回到發(fā)射極,這就是晶體管的工作原理。三極管工作時(shí),兩個(gè)pn結都會(huì )感應出電荷,當開(kāi)關(guān)管處于導通狀態(tài)時(shí),三極管處于飽和狀態(tài),假設這時(shí)三極管截至,pn結感應的電荷要恢復到平衡狀態(tài),這個(gè)過(guò)程需求時(shí)間。而MOS與三極管工作方式不同,沒(méi)有這個(gè)恢復時(shí)間,因此可以用作高速開(kāi)關(guān)管。
下面針對一些電路設計當中會(huì )呈現的情況,列出了幾種MOS管和三級管的選擇規律:
(1)MOS管是電壓控制元件,而三級管是電流控制元件。在只允許從信號源取較少電流的情況下,應選用MOS管;而在信號電壓較低,又允許從信號源取較多電流的條件下,應選用三極管。
(2)電力電子技術(shù)中提及的單極器件是指只靠一種載流子導電的器件,雙極器件是指靠?jì)煞N載流子導電的器件。MOS管是應用一種多數載流子導電,所以稱(chēng)之為單極型器件,而三極管是既有多數載流子,也應用少數載流子導電。被稱(chēng)之為雙極型器件。
(3)有些MOS管的源極和漏極可以互換運用,柵壓也可正可負,靈活性比三極管好。
(4)MOS管能在很小電流和很低電壓的條件下工作,而且它的制造工藝可以很便當地把很多MOS管集成在一塊硅片上,因此MOS管在大范圍集成電路中得到了普遍的應用。
(5)MOS管具有較高輸入阻抗和低噪聲等優(yōu)點(diǎn),因而也被普遍應用于各種電子設備中。特別用MOS管做整個(gè)電子設備的輸入級,可以獲得普通三極管很難抵達的性能。
(6)MOS管分紅結型和絕緣柵型兩大類(lèi),其控制原理都是一樣的。
本篇文章與眾不同的是,并沒(méi)有用過(guò)多的篇幅對MOS管和三極管在概念上的區別進(jìn)行對比。而是從實(shí)踐出發(fā),用實(shí)際發(fā)生的情況和現象來(lái)對兩者進(jìn)行區分,比單純概念性上的講解更加容易理解并方便記憶
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