三極體和MOS管的區別

2021-02-13 21ic電子網

三極體比較便宜,用起來方便,常用在數字電路開關控制。

 

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

 

MOS管不僅可以做開關電路,也可以做模擬放大,因為柵極電壓在一定範圍內的變化會引起源漏間導通電阻的變化。

二者的主要區別就是:雙極型管是電流控制器件(通過基極較小的電流控制較大的集電極電流),MOS管是電壓控制器件(通過柵極電壓控制源漏間導通電阻)。

 

MOS管(場效應管)的導通壓降下,導通電阻小,柵極驅動不需要電流,損耗小,驅動電路簡單,自帶保護二極體,熱阻特性好,適合大功率並聯,缺點開關速度不高,比較昂貴。

三極體開關速度高,大型三極體的Ic可以做的很大,缺點損耗大,基極驅動電流大,驅動複雜。

 

一般來說低成本場合,普通應用的先考慮用三極體,不行的話考慮MOS管。

 

實際上說電流控制慢,電壓控制快這種理解是不對的。要真正理解得了解雙極電晶體和mos電晶體的工作方式才能明白。三極體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結的正嚮導通電壓(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,這就是電晶體的工作原理。三極體工作時,兩個pn結都會感應出電荷,當做開關管處於導通狀態時,三極體處於飽和狀態,如果這時三極體截至,pn結感應的電荷要恢復到平衡狀態,這個過程需要時間。而mos三極體工作方式不同,沒有這個恢復時間,因此可以用作高速開關管。

 

(1)場效應管是電壓控制元件,而電晶體是電流控制元件。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,應選用電晶體。

 

(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,而電晶體是即有多數載流子,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,靈活性比電晶體好。

 

(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)場效應電晶體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,可以獲得一般電晶體很難達到的性能。

 

(6)場效應管分成結型和絕緣柵型兩大類,其控制原理都是一樣的。

 

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