三极管和MOS管做开关用时有何区别?
三极管与mos管的异同
三极管与mos管的异同1. 引言大家好,今天咱们来聊聊电子元件中的两个大咖——三极管和MOS管。
这两位可不是简单的电子元件,而是现代电子设备中不可或缺的“扛把子”。
如果你在电路中看见它们,就像看到明星一样,心里肯定会一阵小激动。
不过,尽管它们都很牛,但还是有不少不同之处,今天咱们就来“深挖”一下这两位的异同,看看它们究竟有啥过人之处。
2. 三极管的特点2.1 基本原理首先,咱们先来聊聊三极管。
三极管就像是电子世界的小开关,它主要有三个端口:发射极、基极和集电极。
想象一下,基极就像是一个调节器,微微一动就能控制发射极和集电极之间的电流,简直就是电子界的“指挥家”。
这种特性使得三极管在放大和开关电路中都能大显身手。
2.2 应用场景那么三极管到底用在哪里呢?其实它的应用范围可广泛了,比如音频放大器、开关电源等等,几乎随处可见。
你在听歌的时候,音响里的三极管正在默默地为你服务,让声音更清晰动人。
想想看,它就像个舞台上的隐形英雄,虽不显眼却功不可没。
3. MOS管的特点3.1 基本原理再来说说MOS管,或者叫金属氧化物半导体场效应管,听上去是不是很高大上?其实它的原理也不复杂。
MOS管主要由源极、漏极和栅极组成,栅极就像个神奇的开关,只要给它施加电压,就能在源极和漏极之间形成通道。
这样一来,电流就能“畅通无阻”,感觉就像开了“绿灯”,非常高效。
3.2 应用场景MOS管的应用也不少,尤其在数字电路和微处理器中,简直是无处不在。
你打开手机,背后那些复杂的电路中,MOS管在高频率下稳定工作,帮助你顺畅地刷社交媒体。
可以说,MOS管就是现代科技的“幕后推手”,让我们的生活更加便利。
4. 三极管与MOS管的比较4.1 工作方式的不同好啦,咱们现在来看看三极管和MOS管的不同之处。
首先,三极管是电流控制型的元件,也就是说,它需要通过基极的电流来控制集电极和发射极之间的电流。
而MOS管呢?它是电压控制型的,只需在栅极施加电压,就能实现对电流的控制。
三极管和MOS管控制原理
1.概述三极管和MOS管都是很常用的电子元器件,两者都可以作为电子开关管使用,而且很多场合两者都是可以互换使用的。
三极管和MOS管作为开关管时,有很多相似之处,也有不同之处,那么在电路设计时,两者之间该如何选择呢?2.对比三极管有NPN型和PNP型,同理MOS管也有N沟道和P沟道的,三极管的三个引脚分别是基极B、集电极C和发射极E,而MOS管的三个引脚分别是栅极G、漏极D和源极S。
下文以NPN三极管和N沟道MOS管为例,下图为三极管和MOS管控制原理。
▲NPN三极管与N-MOS管当开关管原理(1)控制方式不同,三极管是电流型控制元器件,而MOS管是电压控制元器件,三极管导通所需的控制端的输入电压要求较低,一般0.4V~0.6V以上就可以实现三极管导通,只需改变基极限流电阻即可改变基极电流。
而MOS管为电压控制,导通所需电压一般4V~10V左右,且达到饱和时所需电压一般6V~10V左右。
在控制电压较低的场合一般使用三极管作为开关管,也可以先使用三极管作为缓冲控制MOS管,比如单片机、DSP、powerPC等处理器I/O 口电压较低,只有3.3V或2.5V,一般不会直接控制MOS管,电压较低MOS 管无法导通或内阻很大内耗大而达不到实际效果,这种情况下一般使用三极管控制。
(2)输入阻抗不同,三极管的输入阻抗小,MOS管的输入阻抗大;结电容不一样,三极管的结电容要比MOS管大,动作相应上MOS管要比三极管快一些;稳定性方面MOS管更优,三极管的少子参与导电,比较容易受到温度的影响,噪声较高,而MOS管是多子导电,噪声小,热稳定性好。
(3)MOS管内阻很小,大一点的几十mΩ,小的只有几mΩ,比如4mΩ、2mΩ等,而三极管的导通压降几乎不变,一般为0.3V~0.6V左右,所以一般在小电流场合比较喜欢使用MOS管,内阻小压降低,但是大电流场合一般使用三极管,比如几百A,或上千A甚至几千A的电流时,使用三极管其导通压降只有0.3V~0.6V左右,而使用MOS管即使内阻很小,但是电流很大,压降仍然很大,比如内阻2mΩ,电流1000A,那么压降高达2V,功耗很大,高达2000W,使用三极管功耗只有300W~600W左右,电流越大其差异越明显,所以在汽车、高铁等几千安培的大电流场合,都是采用三极管作为开关管的。
mos管和三极管相比优缺点?
mos管和三极管相比优缺点?2009-05-30 20:05:04| 分类:电子学习|字号大中小订阅MOS的导通压降下,导通电阻小,栅极驱动不需要电流,损耗小,驱动电路简单,自带保护二极管,热阻特性好,适合大功率并联,缺点开关速度不高,比较昂贵三极管开关速度高,大型三极管的Ic可以做的很大,缺点损耗大,驱动复杂场效应管与三级管的比较:1)场效应管是电压控制元件,而三级管是电流控制元件;2)场效应管是利用多数载流子导电,所以称为单极性器件,而三级管既有多子,也有少子导电,称之为双极性器件;3)场效应管灵活性比三级管好;4)场效应管的制造工艺更适合于集成电路。
场效应管(FET)是利用电场效应控制电流大小的单极型半导体器件。
在其输入端基本不取电流或电流极小,具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、制造工艺简单等特点,在大规模和超大规模集成电路中被广泛应用。
FET和双极型三极管相类似,电极对应关系是b®G、e®S、c®D;由FET组成的放大电路也和三极管放大电路相类似,三极管放大电路基极回路需要一个偏置电流(偏流),而FET 放大电路的场效应管栅极没有电流,所以FET放大电路的栅极回路需要一个合适的偏置电压(偏压)。
FET组成的放大电路和三极管放大电路的主要区别在于:场效应管是电压控制型器件,靠栅源之间的电压变化来控制漏极电流的变化,放大作用以跨导来体现;三极管是电流控制型器件,靠基极电流的变化来控制集电极电流的变化,放大作用由电流放大倍数来体现。
场效应管放大电路分为共源、共漏、共栅极三种组态。
在分析三种组态时,可与双极型三极管的共射、共集、共基对照,体会二者间的相似与区别之处。
MOS管优点操声小供耗小散热效果好,因此大规模集成电路多用他但是,缺点放大倍数小因此放大能力不如三极管。
开关电源的开关管为什么选MOSFET,而非三极管
开关电源的开关管为什么选MOSFET,而非三极管场效应晶体管(FET,Field Effect Transistor),很大程度上会与双极性结型晶体管(BJT,Bipolor Junction Transistor)简称三极管,很多应用场景相似。
有些控制开关的应用场景下,两个似乎可以相互替代。
但是两者的不同导致了,应用场景的不同,和使用时的特性不同(频率、功耗等)。
1、两者的基本物理模型不相同三极管的理想模型是流控电流源,场效应管的理想物理模型是压控电流源。
2、输入阻抗不同三极管是电流控制器件,通过控制基极电流到达控制输出电流的目的。
因此,基极总有一定的电流,故三极管的输入电阻较低;场效应管是电压控制器件,其输出电流决定于栅源极之间的电压,栅极基本上不取电流,因此,它的输入电阻很高,可高达1MΩ~100000MΩ。
高输入电阻是场效应管的突出优点。
3、完全导通(饱和状态)的等效电阻值不同三极管导通时等效电阻值大,场效应管导通电阻小,只有几十毫欧姆,几毫欧,在现在的用电器件上,一般都用场效应管做开关来用,他的效率是比较高的。
在实际工作中,常用Ib*β=V/R作为判断临界饱和的条件。
根据Ib*β=V/R算出的Ib值,只是使晶体管进入了初始饱和状态,实际上应该取该值的数倍以上,才能达到真正的饱和;倍数越大,饱和程度就越深。
BJT的CE之间可以实现的最小电压差,是一个定值,所以随着电流的增大,功耗就是Ice*Vce。
对于9013、9012而言,饱和时Vce小于0.6V,Vbe小于1.2V。
下面是9013的特性表:BCP56比较常用于开关控制功能的三极管的一个特性参数表,其Vce(sat)也是最大值0.5V饱和区的现象就是:两个PN结均正偏。
那么Vce(sat)的最大值,也就是两个二极管正向导通电压的压差,这个压差可能很小,而半导体厂家保证这颗BJT的最大值是0.6V。
这个值有可能非常接近于0,但是一般来说和IC和温度相关。
三极管与mos管工作原理
三极管与mos管工作原理三极管与MOS管是现代电子器件中常见的两种晶体管。
它们在各自的工作原理下,实现了信号放大、开关控制等功能。
本文将分别介绍三极管与MOS管的工作原理,并对其异同点进行比较。
一、三极管的工作原理三极管是一种由三个掺杂不同材料的半导体层组成的晶体管。
它的结构包括一块P型半导体(基极)、一块N型半导体(发射极)和一块P型半导体(集电极)。
当三极管处于正常工作状态时,发射极与基极之间的结为PN结,基极与集电极之间的结为NP结。
在三极管的工作过程中,发射极接收到的控制信号将会影响到基极与发射极之间的电流。
当发射极接收到正向偏置的控制信号时,PN 结会被击穿,形成一个电流通路,使得集电极与发射极之间的电流得以流动。
这种状态被称为饱和区。
而当发射极接收到反向偏置的控制信号时,PN结不会被击穿,电流无法流动,此时三极管处于截止区。
三极管通过调节发射极与基极之间的电流来控制集电极与发射极之间的电流,从而实现信号放大的功能。
当输入信号的幅度增大时,三极管会放大信号,输出信号的幅度也随之增大。
然而,三极管也存在一些缺点,比如体积较大、功耗较高等。
二、MOS管的工作原理MOS管是一种由金属氧化物半导体(MOS)结构构成的晶体管。
它的结构包括一块P型或N型半导体(基极)、一层绝缘层和一块N型或P型半导体(源极和漏极)。
绝缘层通常由氧化硅制成。
MOS管的工作原理是通过调节栅极电压来控制漏极与源极之间的电流。
当栅极施加正向偏置时,栅极与基极之间会形成一个正向导通的电势差,使得漏极与源极之间的电流得以流动,此时MOS管处于导通状态。
而当栅极施加反向偏置时,栅极与基极之间会形成一个反向的电势差,电流无法流动,此时MOS管处于截止状态。
MOS管相较于三极管具有许多优点,比如体积小、功耗低、开关速度快等。
此外,MOS管还可以实现集成电路的制造,使得其在现代电子器件中得到广泛应用。
三、三极管与MOS管的比较三极管和MOS管在工作原理上有一些重要的区别。
3极管和mos管
3极管和mos管3极管和MOS管是电子行业里使用最普遍的器件类别,它们都是表示晶体管的一种类型,广泛应用于电子设备及元器件的数字和模拟电路中。
本文将重点介绍3极管和MOS管的概念、功能特性、应用领域以及发展状况。
首先,3极管是一种特殊的晶体管类型,是由三个接口(基、集、放)组成的半导体器件。
三极管可以分为NPN和PNP两种类型,区别在于放电极(放电口)的极性是不一样的。
三极管具有较高的电阻上升、放大和抑制电子信号的作用,可以用于电子电路中的放大、模拟和数字电路中。
MOS管也叫做场效应管,是一种特殊的晶体管,以及其相关的场效应及其器件。
MOS管主要由基极、集极、源极和控制极组成。
它可以更便捷地控制半导体内部的流体,可以有效地控制信号和电流,从而在电路中实现高速放大和控制。
MOS管最常见的应用有电路保护、开关和放大电路等。
三极管和MOS管都有其独特的功能特性和优势,它们的应用领域也不同。
三极管主要用于功率电路,如控制大功率设备的接口和实现电路的放大作用;MOS管主要用于控制小功率的设备,如电子驱动器、通信芯片、显示器等。
随着电子产品的创新和发展,3极管和MOS管在电子行业中的广泛应用也受到了一定程度的改进和发展。
在三极管方面,经过不断改良,它的稳定性、对电压的反应灵敏度、电路控制和抗冲击等性能都得到不断提高;而在MOS管方面,受到半导体发展的推动,它的发展从普通的MOS管向MOSFET、CMOS等方向发展,可以更有效地控制电路,提高放大性能。
总之,三极管和MOS管都是电子行业中非常重要的器件,它们的发展极大地推动了电子设备的创新和发展,也提供给其他行业了更多的应用机会。
未来,3极管和MOS管都将继续受到重视,并有望开发出更先进的产品,为电子行业带来更多的创新技术和发展。
MOS管与三极管做开关用法比较
1 MOS 管(MOSFET )的是指MOSFET 饱和导通的时候,VDS=I*RDS(on)的电压。
VDS 表示场效应管的漏极和源极的电压,G 表示栅极,I 表示流过DS 的电流,RDS(on)表示导通电阻,一般为几百毫欧。
MOSFET 的管压降,一般指的是静态压降。
只要知道导通和通过的电流的话用上面的公式就可以计算出来是多少了。
三极管管压降三极管的管Uce 就是指与的电压。
一般情况下,CE 极电压在0.3或者0.3V 以下时,三极管进入饱和区的工作状态,集电极电流不随着基集电流增加而增加了,也叫饱和电压。
正常三极管管压降为0.1-0.7V 。
由于管压降Uce 与集电极电流ic 具有非线性的函数关系,Uce 的大小随着Ice 的增大,在一定的范围内增大。
通过Ic 与Uce (饱和压降)的曲线图,就可以清晰的知道Uce 的大小了。
对比应用通过初步计算,在流过相同的电流(小于100MA )的情况下,场效应管的管压降要比三极管的管压降略低。
一般小于0.1V 。
随着电流增大,三极管管压降最大达到0.7V 左右。
下图为三极管的管压降示例图,一般在DATASHEET 中都有给出。
对于场效应管(MOSFET ),VDS 取决于电流和导通电阻RDS(on)。
导通电阻一般变化不大,但是与VGS 有关,VGS 大导通程度也大,导通电阻就小。
如果RDS(on)=250M Ω,流过电流为100MA ,管压降VDS=0.025V 。
图一为0.05V ,图二为0.03V 。
因此,可以看出,在实际开关应用中,如果要使被控的电压的压降尽量小,MOSFET 比三极管有略微的优势。
三极管 mosfet
三极管 mosfet
三极管和MOSFET都是常用的半导体器件,它们都可以用来控制电流,但它们的工作原理和性质有所不同。
三极管是一种三端器件,通常由基极、发射极和集电极组成。
它的工作原理是通过控制基极电流来控制集电极电流。
三极管具有放大和开关两种功能,广泛应用于电子设备中。
MOSFET 是一种金属氧化物半导体场效应管,它由源极、漏极和栅极组成。
MOSFET 的主要工作原理是通过控制栅极电压来控制漏极电流。
MOSFET 的主要特点是高输入阻抗、低输出阻抗和低开关损耗,适用于高速开关应用。
在电子设计中,三极管和 MOSFET 都有它们的应用场景。
三极管通常用于低频放大、开关和稳压电路中,而 MOSFET 通常用于高速开关电路中,例如直流-直流转换器、交流-直流变换器和电机驱动器等。
- 1 -。
三极管和MOS管做开关用时的区别
三极管和MOS管做开关用时的区别我们在做电路设计中三极管和MOS 管做开关用时候有什么区别工作性质:
1.三极管用电流控制,MOS 管属于电压控制.
2、成本问题:三极管便宜,MOS 管贵。
3、功耗问题:三极管损耗大。
4、驱动能力:MOS 管常用来电源开关,以及大电流地方开关电路。
实际上就是三极管比较便宜,用起来方便,常用在数字电路开关控制。
MOS 管用于高频高速电路,大电流场合,以及对基极或漏极控制电流比较敏感的地方。
一般来说低成本场合,普通应用的先考虑用三极管,不行的话考虑MOS 管
实际上说电流控制慢,电压控制快这种理解是不对的。
要真正理解得了解双
极晶体管和MOS 晶体管的工作方式才能明白。
三极管是靠载流子的运动来工
作的,以npn 管射极跟随器为例,当基极加不加电压时,基区和发射区组成的pn 结为阻止多子(基区为空穴,发射区为电子)的扩散运动,在此pn 结处会
感应出由发射区指向基区的静电场(即内建电场),当基极外加正电压的指向为基区指向发射区,当基极外加电压产生的电场大于内建电场时,基区的载流
子(电子)才有可能从基区流向发射区,此电压的最小值即pn 结的正向导通电压(工程上一般认为0.7v)。
但此时每个pn 结的两侧都会有电荷存在,此时如果集电极-发射极加正电压,在电场作用下,发射区的电子往基区运动(实际上都是电子的反方向运动),由于基区宽度很小,电子很容易越过基区到达
集电区,并与此处的PN 的空穴复合(靠近集电极),为维持平衡,在正电场的作用下集电区的电子加速外集电极运动,而空穴则为pn 结处运动,此过程。
三极管mos管的经典电路
三极管mos管的经典电路三极管和MOS管是电子元器件中最常见的两种晶体管,它们在电路设计中有着广泛的应用。
本文将介绍三极管和MOS管的基本原理和经典电路。
一、三极管三极管是一种三端口的半导体器件,由基极、发射极和集电极组成。
它的工作原理是通过控制基极电流来控制集电极电流。
当基极电流增加时,集电极电流也会随之增加。
三极管的主要特点是放大和开关功能。
1. 放大电路放大电路是三极管最常见的应用之一。
放大电路可以将输入信号放大到更高的电平,以便于后续电路的处理。
常见的放大电路有共射放大电路、共基放大电路和共集放大电路。
共射放大电路是最常见的放大电路之一。
它的基极接在输入信号上,集电极接在输出负载上,发射极接地。
当输入信号为正时,基极电流增加,集电极电流也随之增加,输出电压也随之增加。
共射放大电路的放大倍数可以通过改变电路中的电阻值来调整。
共基放大电路是另一种常见的放大电路。
它的发射极接在输入信号上,集电极接在输出负载上,基极接地。
当输入信号为正时,发射极电流增加,集电极电流也随之增加,输出电压也随之增加。
共基放大电路的放大倍数比共射放大电路高,但它的输入阻抗较低。
共集放大电路是一种输出电压与输入电压同相的放大电路。
它的集电极接在输入信号上,发射极接在输出负载上,基极接地。
当输入信号为正时,集电极电流增加,输出电压也随之增加。
共集放大电路的放大倍数比共射放大电路低,但它的输入阻抗较高。
2. 开关电路三极管还可以用作开关电路。
当三极管的基极电流为零时,集电极电流也为零,此时三极管处于关闭状态。
当基极电流增加时,集电极电流也随之增加,此时三极管处于开启状态。
开关电路常用于控制电路中的负载开关。
二、MOS管MOS管是一种金属-氧化物-半导体场效应管,由栅极、漏极和源极组成。
它的工作原理是通过控制栅极电压来控制漏极电流。
当栅极电压增加时,漏极电流也会随之增加。
MOS管的主要特点是高输入阻抗和低功耗。
1. 放大电路MOS管可以用于放大电路。
mos管的放大区和三极管的放大区
【导言】当今社会,电子科技发展迅速,各种电子元器件在日常生活和工业生产中扮演着重要角色。
在这些元器件中,MOS管和三极管是两种重要的半导体器件,它们在电子电路中扮演着放大信号、开关控制等重要作用。
本文将重点探讨MOS管和三极管的放大区,探讨它们在电子电路中的应用和工作原理。
【正文】一、MOS管的放大区MOS管是一种金属-氧化物-半导体场效应晶体管,它包括栅极、漏极和源极。
在MOS管的工作中,当栅极施加一定电压时,形成电场,从而控制漏极和源极之间的电流。
在MOS管的放大区,主要是指由栅极控制的漏极-源极之间的电流放大功能。
1. MOS管的放大功能在MOS管中,当栅极施加一定电压时,形成电场,控制了漏极和源极之间的电流。
通过调节栅极电压,可以实现漏极-源极间电流的放大,从而实现MOS管作为放大器的功能。
2. MOS管的应用MOS管因其高输入阻抗、低功耗等特点,在集成电路中得到广泛应用,例如作为开关、放大器等功能模块的基本元器件。
3. MOS管的工作原理MOS管的工作原理主要由栅极电场控制漏极和源极间的电流,因此在放大区,栅极电压的大小将直接影响漏极-源极间电流的大小,实现了信号的放大。
二、三极管的放大区三极管是一种有源器件,它包括发射极、基极和集电极。
在三极管的工作中,基极电流的变化将导致发射极-集电极间电流的放大。
因此在三极管的放大区,主要是指由基极控制的发射极-集电极间电流的放大功能。
1. 三极管的放大功能在三极管中,当基极电流变化时,将导致发射极-集电极间的电流变化,通过适当的电路设计,可以实现这一变化的放大,从而实现三极管作为放大器的功能。
2. 三极管的应用三极管在电子电路中应用广泛,例如在放大、开关控制、稳压等功能中都有重要作用。
3. 三极管的工作原理三极管的工作原理主要由基极电流控制发射极-集电极间的电流放大,由于三极管是有源器件,所以它可以在电路中实现较大的功率放大。
三、MOS管和三极管的比较1. 工作原理比较MOS管的放大区是由栅极电场控制漏极-源极间的电流,而三极管的放大区是由基极电流控制发射极-集电极间的电流。
IGBT、MOSFET与三极管的区别
IGBT、MOSFET与三极管的区别作者:海飞乐技术时间:2017-07-25 10:01 mos管、igbt、三极管比较,mos开关速度最快,三极管最慢,而igbt内部是靠mos 管先开通驱动三极管开通(这个原理决定了它的开关速度比mos慢,比三极管快,和几代技术无关)。
mos管的最大劣势是随着耐压升高,内阻迅速增大(不是线性增大),所以高压下内阻很大,不能做大功率应用。
随着技术发展,无论mos管还是igbt管,它们的各种参数仍在优化。
目前igbt技术主要是欧美和日本垄断,国内最近2年也几个公司研究工艺,但目前都不算成熟,所以igbt基本都是进口。
igbt的制造成本比mos高很多,主要是多了薄片背面离子注入,薄片低温退火(最好用激光退火),而这两个都需要专门针对薄片工艺的昂贵的机台(wafer一般厚度150um-300um之间)。
在低压下 igbt相对mos管在电性能和价格上都没有优势,所以基本上看不到低压igbt,并不是低压的造不出来,而是毫无性价比。
在600v以上,igbt的优势才明显,电压越高,igbt越有优势,电压越低,mos管越有优势。
导通压降,一般低压mos管使用都控制在0.5v以下(基本不会超过1v的)。
比如ir4110,内阻4毫欧姆,给它100a的导通电流,导通压降是0.4v左右。
mos开关速度快,意味着开关损耗小(开关发热小),同样电流导通压降低,意味着导通损耗小(还是发热小)。
上面说的是低压状况。
高压情况就差很多了。
开关速度无论高压低压都是mos最快。
但高压下mos的导通压降很大,或者说mos 管内阻随耐压升高迅速升高,比如600v 耐压的coolmos,导通电阻都是几百毫欧姆或几欧姆,这样它的耐流也很小(通过大电流就会烧掉),一般耐流几安或者几十安培。
而igbt在高耐压压下,导通压降几乎没明显增大(原因还是主要导通电流是通过三极管),所以高压下igbt优势明显,既有高开关速度(尽管比mos管慢,但是开关比三极管快很多),又有三极管的大电流特性。
三级管和场效应管作为开关的工作原理
三级管和场效应管作为开关的工作原理
三极管的开关工作原理:当三极管的基极接收到足够的电流时,它将导致集电极和发射极之间的电流增加到最大值。
而当基极没有电流时,集电极和发射极之间的电流为零。
因此,在开关应用中,三极管可以通过控制基极电流实现开关的控制。
场效应管的开关工作原理:场效应管是一种双极管,可以通过控制栅极电压来控制通路中的电流。
当栅极电压为负时,它会吸引电子并形成导体,允许电流流过管子。
当栅极电压为零或正值时,电子被排斥并阻止电流通过管子。
因此,在开关应用中,场效应管可以通过控制栅极电压来实现开关的控制。
mos管和三极管相比优缺点?
mos管和三极管相比优缺点?2009-05-30 20:05:04| 分类:电子学习|字号大中小订阅MOS的导通压降下,导通电阻小,栅极驱动不需要电流,损耗小,驱动电路简单,自带保护二极管,热阻特性好,适合大功率并联,缺点开关速度不高,比较昂贵三极管开关速度高,大型三极管的Ic可以做的很大,缺点损耗大,驱动复杂场效应管与三级管的比较:1)场效应管是电压控制元件,而三级管是电流控制元件;2)场效应管是利用多数载流子导电,所以称为单极性器件,而三级管既有多子,也有少子导电,称之为双极性器件;3)场效应管灵活性比三级管好;4)场效应管的制造工艺更适合于集成电路。
场效应管(FET)是利用电场效应控制电流大小的单极型半导体器件。
在其输入端基本不取电流或电流极小,具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、制造工艺简单等特点,在大规模和超大规模集成电路中被广泛应用。
FET和双极型三极管相类似,电极对应关系是b®G、e®S、c®D;由FET组成的放大电路也和三极管放大电路相类似,三极管放大电路基极回路需要一个偏置电流(偏流),而FET 放大电路的场效应管栅极没有电流,所以FET放大电路的栅极回路需要一个合适的偏置电压(偏压)。
FET组成的放大电路和三极管放大电路的主要区别在于:场效应管是电压控制型器件,靠栅源之间的电压变化来控制漏极电流的变化,放大作用以跨导来体现;三极管是电流控制型器件,靠基极电流的变化来控制集电极电流的变化,放大作用由电流放大倍数来体现。
场效应管放大电路分为共源、共漏、共栅极三种组态。
在分析三种组态时,可与双极型三极管的共射、共集、共基对照,体会二者间的相似与区别之处。
MOS管优点操声小供耗小散热效果好,因此大规模集成电路多用他但是,缺点放大倍数小因此放大能力不如三极管。
三极管和MOS管做开关管时,一般怎么选择?
三极管和MOS管做开关管时,一般怎么选择?电子元器件都有电气参数,在选型时要给电子元器件留够余量才能保证电子元器件稳定、长久的工作。
借助这个题目简单介绍一下三极管和MOS管的选型方法。
三极管是流控型器件,MOS管是压控型器件,两者存在相似之处,在选型时需要考虑耐压、电流等参数。
1.根据最大耐压选型三极管的集电极C和发射极E之间所能承受的最大电压参数为V(BR)CEO,工作时CE之间的电压不能超过规定的数值,否则三极管会永久性损坏,以9013为例VCEO为25V,即CE之间最大不能超过25V。
MOS管在使用时漏极D和源极S之间也存在最大电压,MOS管在工作时DS两端的电压不能超过规定值。
一般而言MOS管的耐压值比三极管的耐压值高很多。
从工作稳定性考虑,一般要留有30%-50%,甚至更多的余量。
2.最大过电流能力三极管有ICM参数,即集电极的过电流能力,MOS管的过电流能力用ID来表示。
电流工作时流过三极管/MOS管的电流不能超过规定值,否则器件被烧坏。
从工作稳定性考虑,一般要留有30%-50%,甚至更多的余量。
3.工作温度任何芯片都有工作温度这个参数,按照工作温度一般可以分为三类:•商业级芯片:一般范围为0至+70℃;•工业级芯片:一般范围为-40至+85℃;•军工级芯片:一般范围为-55℃至+150℃;要根据产品的使用场合选择合适的芯片。
4.根据开关频率选择三极管和MOS管都有开关频率/响应时间的参数,如果是用在高频电路中必须考虑开关管的响应时间是否满足使用条件。
5.其他选型条件如MOS管的导通电阻Ron参数,MOS管的VTH开启电压等。
MOS、三极管管用作开关时的区别联系
MOS管开关MOSFET 和BJT 的工作区域的命名有所不同。
BJT 中的截止,放大和饱和区相对于MOSFET 为截止,饱和,变阻区。
MOSFET有个参数Vt——开启电压。
当Vgs < Vt 时,MOSFET处于截止状态,即截止区。
当Vgs > Vt 且Vds > Vgs - Vt 时,为饱和区。
当Vgs > Vt 且Vds < Vgs - Vt 时,MOSFET处在变阻区。
如果忽略沟道的长度调制效应,MOSFET的饱和区就是相当于受控恒流源。
通常用其作为放大区域使用(类比BJT的放大去)。
MOSFET的变阻区相当于一个受Vgs控制的变阻器,当Vgs增大时沟道电阻变小。
通常功率MOSFET 的Rds 可以降到非常之小,以便流过较大的电流。
利用MOSFET 截止区和变阻区的特性,就可以将MOSFET 应用于逻辑或功率开关。
现在常用的MOS管大多是N沟道增强型的了,一般一块钱左右的管子,源极电流可以达到近十安培而导通电阻仅在几毫欧。
另外现在的MOS管已经不像早期那样脆弱,因为SD上并联有可以承受几安培电流的反向保护二极管。
MOS管有几个重要的参数,Vgs,Vds,Id/Is以及Ron,其中对于Vgs也就是栅极控制电压有一些特殊的要求与用法,它就像三极管的Ibe,之所以称为Vgs就是因为这个电压必须相对于S级而言,也就是G极必须比S极高出一定的电压才能驱动MOS管,否则管子不能导通。
比如Vgs耐压在12V左右的管子,当Vgs高于1.5V以上时就基本可以认为导通,一般4-5V就可以达到其最小Ron了。
但是,由于这个电压是基于S极的,所以对于电源一类的开关管应用场合(靠低压控制高压输入),必须想办法让Vgs高于Vs足够高(或者也可以让管子并联于电源,靠储能器件工作于高速开关状态),而为了简化电路一般都是在栅极上添加自举电路。
自举电路一般由一个电容和反向二极管组成,相当于给栅极增加了一个串联的电池。
三极管MOS管原理
三极管MOS管原理三极管和MOS管是常用的半导体器件,具有不同的工作原理和应用。
下面将分别介绍三极管和MOS管的工作原理。
一、三极管的工作原理三极管是一种具有三个电极的半导体器件,包括基极(B),发射极(E)和集电极(C)。
它可以作为放大器、开关或其他电子电路的核心元件。
1.NPN型三极管NPN型三极管是一种npn型结构,其三个区域分别由一层n型半导体夹在两层p型半导体之间形成。
基极与发射极之间的结为正偏,而基极与集电极之间的结为反偏。
当基极与发射极之间施加正向电压时,它将注入电子到发射区域,从而形成电流流动。
这个电流是由于少数载流子的注入,所以它是个小电流。
当集电极与发射极之间施加一定的正向电压时,由于集电区域存在很多空穴,电流会通过集电区域。
2.PNP型三极管PNP型三极管是一种pnp型结构,其三个区域分别由一层p型半导体夹在两层n型半导体之间形成。
基极与发射极之间的结为正偏,而基极与集电极之间的结为反偏。
当基极与发射极之间施加正向电压时,它将注入空穴到发射区域,从而形成电流流动。
当集电极与发射极之间施加一定的正向电压时,由于集电区域存在很多电子,电流会通过集电区域。
二、MOS管的工作原理MOS管是金属氧化物半导体场效应管的简称,即Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor。
它由两个p型半导体区域和一个n型半导体区域组成,n型区域被夹在两个p型区域之间。
MOS管也经常用作放大器和开关。
1.nMOS管nMOS管由一个n型沟道和两个p型区域(源和漏)组成。
当正电压施加到栅极时,栅极和沟道之间形成一个正电场,导致沟道形成导电通道,可以流过电流。
这种情况下,nMOS处于导通状态。
2.pMOS管pMOS管由一个p型沟道和两个n型区域(源和漏)组成。
当负电压施加到栅极时,栅极和沟道之间形成一个负电场,导致沟道形成导电通道,可以流过电流。
这种情况下,pMOS处于导通状态。
半导体三极管和MOS管的开关特性
2. 1. 1 理想开关的开关特性
一、 静态特性
1. 断开
2. 闭合
2. 1 半导体二极管 、三极管 和 MOS 管的开关特性
S
A
K
二、动态特性
1. 开通时间:
2. 关断时间:
闭合)
(断开
断开)
(闭合
普通开关:静态特性好,动态特性差
半导体开关:静态特性较差,动态特性好
几百万/秒
几千万/秒
+ uo
iB
iC
T
uI
3V
-2V
2 k
2.3 k
≤
因为
所以
二、动态特性
3
-2
t
0
0.9ICS
0.1ICS
t
0
3
0.3
t
0
2. 1. 4 MOS 管的开关特性
(电压控制型)
MOS(Mental – Oxide – Semiconductor) 金属 – 氧化物 – 半导体场效应管
t
t
0
0
(反向恢复时间)
≤
ton — 开通时间
toff — 关断时间
一、静态特性
NPN
2. 1. 3 半导体三极管的开关特性
发射结
集电结
发射极
emitter
基极
base
集电极
collector
b
iB
iC
e
c
(电流控制型)
1. 结构、符号和输入、输出特性
(2) 符号
N
N
P
(Transistor)
(1) 结构
(3) 输入特性
(4) 输出特性
三极体和MOS管做开关用时的区别
三极体和MOS管做开关用时的区别
新晨阳电子
三极体和mos管做开关用时有何区别?
在一些开关上,我们会应用到三极体和mos管这两种类别,但是这两种有啥具体的区分和功能,一些人还是不清楚,为了方便大家知晓,现在就从专业的角度上来给大家来说说这两者的区别。
三极体和mos管做开关用时可用以下两种方法来区别。
一、工作性质:
1、”三极体”用电流控制,mos管属于电压控制。
2、成本问题:三极体便宜,mos管贵。
3、功耗问题:三极体损耗大。
4、驱动能力:mos管常用来电源开关,以及大电流地方开关电路。
新晨阳电子
二、场效电晶体和电晶体的区别
1、场效电晶体是电压控制元件,而电晶体是电流控制元件。
新晨阳电子
2、场效电晶体分成结型和绝缘栅型两大类,其控制原理都是一样的。
3、场效电晶体能在小电流和低电压的条件下工作,广泛应用于大规模积体电路中。
4、场效电晶体是利用多数载流子导电,称之为单极型器件,而电晶体是即有多数载流子,也利用少数载流子导电,被称之为双极型器件。
5、有些场效电晶体的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比电晶体好。
6、场效应电晶体具有较高输入阻抗和低噪声等优点,被广泛应用于各种电子装置中。
尤其用场效管做整个电子装置的输入级。
电子技术基础:用作电子开关的三极管和MOS管
电子技术基础:用作电子开关的三极管和MOS管三极管用作开关管因为NPN型的三极管在共发射极电路中使用时,其C极要求接的是电源的正端,E极要求接的是电源的负端,B极要求在正向偏压时管子才工作,所以在PC电源中,开关电路都是以NPN型三极管的共发射极电路出现的,因之开关管都选用NPN型的三极管,正好能满足电路的供电要求和工作特性:我们先看下面这个简单的电路例子,右面的电路部分等效于左面的电路部分:当图中的NPN型三极管Q,由于B极接到指令而工作在饱和导通状态时,C极与E极完全导通,近似直通线路,三极管Q的C极与E 极就相当于一个机械开关K合上了,+300V的电压经过变压器T的初级绕组N1,三极管Q的C极和E极后回到300V的负端即地端,构成一个回路,就相当于直接给变压器的初级绕组N1两端加了一个300V的电压,那么变压器的初级绕组N1中就有电流流过,变压器就能工作;而当三极管Q截止时,就相当于这个机械开关K断开,很简单,变压器的初级绕组N1中就没有电流流过了,变压器也就不能工作。
当该三极管Q交替工作在饱和导通或者截止状态时,而其导通或者截止的工作频率是很高的,那么通过变压器的初级绕组N1中的300V直流电压就变成了脉动的交变电压,前面说过,变压器的绕组必须在有变化的磁通中,才会有感应电压的产生,那么在本电路中,变压器的次级绕组就会有感应的交流电压产生,而单独给变压器的初级绕组加个300V直流电压,变压器是不能产生感应电压的,这也是开关电路能把直流逆变为交流的原因所在。
在这里,当开关管Q交替工作在饱和导通或者截止状态时,就相当于机械开关K处在“开”通(合上)或者“关”断(断开)状态,把这个工作在“开”,“关”状态的三极管Q就叫做开关管。
开关管本身就是三极管,工作方式只有两种,完全导通状态或者完全截止状态,实际上从截止状态到导通状态要快速的跃过放大区的,讨论开关电路可以忽略不计。
从上面可以看出,用三极管做开关管有以下几个优点:(1):开通或者关断的工作频率很高,普通的机械开关是做不到的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
三极管和MOS管做开关用时有何区别?
在一些开关上,我们会应用到三极管和MOS管这两种类别,但是这两种有啥具体的区分和功能,一些人还是不清楚,为了方便大家知晓,现在就从专业的角度上来给大家来说说这两者的区别。
三极管和MOS管做开关用时可用以下两种方法来区别。
一、工作性质:
1、"三极管"用电流控制,MOS管属于电压控制。
2、成本问题:三极管便宜,MOS管贵。
3、功耗问题:三极管损耗大。
4、驱动能力:MOS管常用来电源开关,以及大电流地方开关电路。
新晨阳电子
二、场效应管和晶体管的区别
1、场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。
2、场效应管分成结型和绝缘栅型两大类,其控制原理都是一样的。
3、场效应管能在小电流和低电压的条件下工作,广泛应用于大规模集成电路中。
4、场效应管是利用多数载流子导电,称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电,被称之为双极型器件。
5、有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管好。
6、场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点,被广泛应用于各种电子设备中。
尤其用场效管做整个电子设备的输入级。