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電路設計三極管和MOS管做開關用時有什麽區別?

2019-01-16

在做電路設計中三極管和MOS管做開關用時候有什麽區別工作性質:


1、三極管用電流控製,MOS管屬於電壓控製。


2、成本問題:三極管便宜,MOS管貴。


3、功耗問題:三極管損耗大。


4、驅動能力:MOS管常用來電源開關,以及大電流地方開關電路。


實際上就是三極管比較便宜,用起來方便,常用在數字電路開關控製。


MOS管用於高頻高速電路,大電流場合,以及對基極或漏極控製電流比較敏感的地方。


一般來說低成本場合,普通應用的先考慮用三極管,不行的話考慮MOS管。


實際上說電流控製慢,電壓控製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能明白。三極管是靠載流子的運動來工作的,以npn管射極跟隨器為例,當基極加不加電壓時,基區和發射區組成的pn結為阻止多子(基區為空穴,發射區為電子)的擴散運動,在此pn結處會感應出由發射區指向基區的靜電場(即內建電場),當基極外加正電壓的指向為基區指向發射區,當基極外加電壓產生的電場大於內建電場時,基區的載流子(電子)才有可能從基區流向發射區,此電壓的最小值即pn結的正向導通電壓(工程上一般認為0.7v)。


但此時每個pn結的兩側都會有電荷存在,此時如果集電極-發射極加正電壓,在電場作用下,發射區的電子往基區運動(實際上都是電子的反方向運動),由於基區寬度很小,電子很容易越過基區到達集電區,並與此處的PN的空穴複合(靠近集電極),為維持平衡,在正電場的作用下集電區的電子加速外集電極運動,而空穴則為pn結處運動,此過程類似一個雪崩過程。


集電極的電子通過電源回到發射極,這就是晶體管的工作原理。三極管工作時,兩個pn結都會感應出電荷,當做開關管處於導通狀態時,三極管處於飽和狀態,如果這時三極管截至,pn結感應的電荷要恢複到平衡狀態,這個過程需要時間。而MOS三極管工作方式不同,沒有這個恢複時間,因此可以用作高速開關管。


(1)場效應管是電壓控製元件,而晶體管是電流控製元件。在隻允許從信號源取較少電流的情況下,應選用場效應管;而在信號電壓較低,又允許從信號源取較多電流的條件下,應選用晶體管。


(2)場效應管是利用多數載流子導電,所以稱之為單極型器件,而晶體管是即有多數載流子,也利用少數載流子導電。被稱之為雙極型器件。


(3)有些場效應管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負,靈活性比晶體管好。


(4)場效應管能在很小電流和很低電壓的條件下工作,而且它的製造工藝可以很方便地把很多場效應管集成在一塊矽片上,因此場效應管在大規模集成電路中得到了廣泛的應用。


(5)場效應晶體管具有較高輸入阻抗和低噪聲等優點,因而也被廣泛應用於各種電子設備中。尤其用場效管做整個電子設備的輸入級,可以獲得一般晶體管很難達到的性能。


(6)場效應管分成結型和絕緣柵型兩大類,其控製原理都是一樣的。


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