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  • 电路设计:MOS管场效应管与三极管比较

       时间:2020/4/23       阅读:1432    关键词:场效应管

     

    MOS场效应管三极管作为开关应用:

    1.考虑成本(价格)MOS场效应管 (贵)> 三极管 

    2.驱动能力(应用):

    MOS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场效应管 < 三极管 (损耗大)

    4.功能性质:MOS场效应管电压控制三极管电流控制

     

    MOS场效应管与三极管工作方式对比:

    MOS场效应管工作原理

    增强型MOS  漏极D 源极S间两个背靠背PN

    当栅极与 电压VGS=0 + - 电压VDS  其中有一个PN结处于反偏状态

    源极间没有电流流过 漏极电流ID=0

    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:NPNPNP

    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。

     

     

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