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淺析MOS和三極體做電源開關用時的工作性質

 

  我們在做電路設計中三極體和MOS管做開關用時候有什麼區別工作性質

  1.三極體用電流控制,MOS管屬於電壓控制.

  2、成本問題:三極體便宜,MOS管貴。

  3、功耗問題:三極體損耗大。

  4、驅動能力:MOS管常用來電源開關,以及大電流地方開關電路。

 

       

 

  實際上就是三極體比較便宜,用起來方便,常用在數位電路開關控制。

  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。

  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結的正向導通電壓(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、MOS管是電壓控制元件,而電晶體是電流控制元件。在只允許從訊號源取較少電流的情況下,應選用場效電晶體;而在訊號電壓較低,又允許從訊號源取較多電流的條件下,應選用電晶體。

 

       

 

  2、MOS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MOS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、MOS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電晶體整合在一塊矽片上,因此場效電晶體在大規模積體電路中得到了廣泛的應用。

 

        

 

  5、MOS管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裝置中。尤其用場效管做整個電子裝置的輸入級,可以獲得一般電晶體很難達到的效能。

  6、MOS分成結型和絕緣柵型兩大類,其控制原理都是一樣的。