MOS管和三极管有什么区别?
MOS管是基于金属-氧化物-半导体结构的场效应晶体管,它的控制电压作用于氧化物层,通过调节栅极电势来控制源漏电流。MOS管是FET中的一种,现主要用增强型MOS管,分为PMOS和NMOS。
MOS管的三个极分别是G(栅极),D(漏极),S(源极)。
三极管是基于PN结的二极管,是一种双极型晶体管,三级管内部有两个PN结,分别为集电结和发射结,它通过控制发射结的电流来调节集电极的电流。
三极管的三个极分别是B(基极),C(集电极),E(发射极);
MOS管是电压控制的元件,而三级管是电流控制的元件。
三极管的be极之间可以理解为存在一个二极管,这也就产生了一个电流的通路,当给三极管施加高电平时,be之间会产生一个持续的电流,此时三极管被打开;高电平消失,电流也瞬间消失了,三极管也会关闭;由于维持三极管打开的必要条件就是三极管be之间存在着连续电流,所以三极管也被称之为电流控制元件。
而对于MOS管来说,栅极G和源极S之间是不存在通路的,他们之间仅存在一个寄生电容,当给栅极施加高电平时,会在一开始产生一个给寄生电容充电的电流,但除此之外,并不存在其他的电流,他只需要维持栅极和源极之间的电压差,MOS管就可以导通,甚至因为该寄生电容的存在,当我撤走了栅极G的高电平,接在漏极D的小灯泡仍然是亮着的,直到寄生电容上的电荷消耗完为止,MOS管才会关闭,这就是被称为电压控制元件的原因。
三极管和MOS管的区别主要体现方面:
控制原理:MOS管用电压控制,三极管用电流控制。三极管是电流驱动的,即通过控制基极电流来控制集电极和发射极之间的电流;MOS管是电压驱动的,通过控制栅极和源极之间的电压来控制漏极电流。
输入阻抗:三极管的输入阻抗相对较低,而MOS管的输入阻抗通常很高。
成本:三极管通常成本较低,MOS管成本较高。
功耗:三极管的功耗相对较大,MOS管的功耗较小。
输入电流:三极管工作时基极总要吸取一定的电流,而MOS管的栅极几乎不取电流。
驱动能力:三极管适用于数字电路开关控制,MOS管适用于高频高速电路和大电流场合。
应用场景:三极管一般运用在低频的小功率电路,MOS管一般可以运用在高频大功率电路上。
备注:只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用MOS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,应选用三极管。
三极管和MOS管的区别方法
用万用表的二极管档(或1k~10k电阻档)测量,三极管的发射极e和集电极c都对基极b单向导通,而发射极e和集电极c之间互不导通;利用这一点可以确定是否三极管以及类型(PNP管或NPN管);
场效应管(MOS管)则比较复杂,增强型和耗尽型的特点都不一样,但是栅极对源极和漏极一定是不导通的。
下面细讲一下MOS管,包括N沟道和P沟道.
G极(gate)—栅极,不用说比较好认
S极(source)—源极,不论是P沟道还是N沟道,两根线相交的就是
D极(drain)—漏极,不论是P沟道还是N沟道,是单独引线的那边
箭头指向G极的是N沟道
箭头背向G极的是P沟道
寄生二极管方向判定
不论N沟道还是P沟道MOS管,中间衬底箭头方向和寄生二极管的箭头方向总是一致的:
要么都由S指向D,要么都有D指向S
MOS管用作开关时在电路中的连接方法
NMOS:D极接输入,S极接输出
PMOS:S极接输入,D极接输出
MOS管的开关条件
N沟道—导通时 Ug> Us,Ugs> Ugs(th)时导通
P沟道—导通时 Ug< Us,Ugs< Ugs(th)时导通
总之,导通条件:|Ugs|>|Ugs(th)|
从MOS管实物识别管脚
无论是NMOS还是PMOS
按上图方向摆正,中间的一脚为D,左边为G,右边为S。
或者这么记:单独的一脚为D,逆时针转DGS。
这里顺便提一下三极管的管脚识别:同样按照上图方向摆正,中间一脚为C,左边为B,右边为E。
管脚编号
从G脚开始,逆时针123
三极管的管脚编号同样从B脚开始,逆时针123
用万用表辨别NNOS、PMOS
借助寄生二极管来辨别。将万用表档位拨至二极管档,红表笔接S,黑表笔接D,有数值显示,反过来接无数值,说明是N沟道,若情况相反是P沟道。
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