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时间:2020/4/23 阅读:1633 关键词:场效应管
MOS管场效应管与三极管作为开关应用:
1.考虑成本(价格):MOS管场效应管 (贵)> 三极管
2.驱动能力(应用):
MOS管场效应管应用:电源开关,高频高速电路,大电流开关电路,基极或漏极控制电流比较敏感处;
三极管应用:数字电路开关控制;
3.功耗:MOS管场效应管 < 三极管 (损耗大)
4.功能性质:MOS管场效应管电压控制,三极管电流控制;
MOS管场效应管与三极管工作方式对比:
MOS管场效应管工作原理
增强型MOS管 漏极D与 源极S间两个背靠背PN结
当栅极与源极 电压VGS=0时 + 漏极-源极 电压VDS 其中有一个PN结处于反偏状态,
漏极—源极间没有电流流过 漏极电流ID=0
栅极—源极加上正向电压 VGS>0,栅极—硅衬底间SiO2绝缘层中产生一个栅极指向P型硅衬底电场,栅极电压VGS不能形成电流,氧化物层两边形成电容,VGS等效是对此电容充电,同时形成电场,VGS逐渐升高,受栅极正电压吸引,电容另一边聚集大量电子形成漏极到源极N型导电沟道。
VGS >MOS管开启电压VT(一般约为 2V),N沟道管导通,形成漏极电流ID。
VT:开始形成沟道时的栅极—源极开启电压。
控制栅极电压VGS即可改变电场强弱,可控制漏极电流ID。
三极管工作原理:
三极管也叫晶体三极管,分两种锗管和硅管,结构形式分:NPN和PNP
发射区向基区发射电子
电源Ub经过电阻Rb加在发射结上,发射结正偏,发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区,形成发射极电流Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散,但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为发射结主要是电子流。
基区中电子的扩散与复合
电子进入基区后,先在靠近发射结的附近密集,渐渐形成电子浓度差,在浓度差的作用下,促使电子流在基区中向集电结扩散,被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合,扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。
集电区收集电子
由于集电结外加反向电压很大,这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散,同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。另外集电区的少数载流子(空穴)也会产生漂移运动,流向基区形成反向饱和电流,用Icbo来表示,其数值很小,但对温度却异常敏感。