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三极管和MOS管作为开关管时,如何选择?

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。

在做电路设计中,三极管和MOS管做开关用时有什么区别:

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。

三极管靠载流子的运动来工作。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,此过程类似一个雪崩过程。

集电极的电子通过电源回到发射极,这就是晶体管的工作原理。三极管工作时,两个pn结都会感应出电荷,当做开关管处于导通状态时,三极管处于饱和状态。

如果这时三极管截至,pn结感应的电荷要恢复到平衡状态,这个过程需要时间。而MOS三极管工作方式不同,没有这个恢复时间,因此可以用作高速开关管。

(1)场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管。

(2)场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,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。

(3)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。

(4)场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。

(5)场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点,因而也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,可以获得一般晶体管很难达到的性能。

(6)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。


THE END
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