场效应管与三极管基础知识讲解
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三极管的特点
三极管是一种常用的电子器件,具有以下特点:
1. 增益放大作用:三极管能够将小信号输入转换为较大的输出信号,实现信号的放大。
2. 高输入阻抗:三极管的输入端具有高阻抗特性,不会对输入信号产生影响,从而保持信号的准确性。
3. 低输出阻抗:三极管的输出端具有较低的输出阻抗,可以提供稳定的输出信号,便于连接到下游电路。
4. 可控制流:通过控制管子中相应的电压或电流,可以有效地控制三极管的工作状态和输出。
由于以上特点,三极管在电子电路中广泛应用于放大、开关和调节等功能。
场效应管的特点
场效应管(Field-Effect Transistor, FET)是另一种常见的电子器件,具有以下特点:
1. 高输入阻抗:与三极管类似,场效应管的输入端也具有高阻抗,
不会对输入信号造成负载。
2. 低输入电流:场效应管的输入电流非常低,进一步降低了对输入信号的干扰。
3. 高增益:场效应管的增益通常比三极管高,可以提供更大的信号放大。
4. 低输出阻抗:与三极管类似,场效应管也具有较低的输出阻抗,能够提供稳定的输出信号。
场效应管的主要类型有MOSFET和JFET两种,其工作原理和特性略有不同。
总体而言,场效应管具有高输入阻抗、低输出阻抗和高增益等特点,可用于放大、开关、电压调节和逻辑门等电路应用。
与三极管相比,场效应管在某些方面具有优势,例如消耗更少的功率、更快的开关速度和更好的线性性能。
mos管分四种,N沟道增强型和耗尽型,P沟道增强型和耗尽型。
箭头指向g 的且带虚线的为N增强,没有虚线的为N耗尽。
箭头背向g端的且带虚线的为P增强,不带虚线则为P耗尽。
希望说的你能明白,小妹新手,多多关照!有没说清楚的继续,呵呵···场效应管三极管开关电路基础发布时间:2008-12-08 23:08:32三极管简介:三极管的种类很多,并且不同型号各有不同的用途。
三极管大都是塑料封装或金属封装,常见三极管的外观,有一个箭头的电极是发射极,箭头朝外的是NPN型三极管,而箭头朝内的是PNP型。
实际上箭头所指的方向是电流的方向。
图1双极面结型晶体管有两个类型:npn和pnp。
npn类型包含两个n 型区域和一个分隔它们的p型区域;pnp类型则包含两个p型区域和一个分隔它们的n型区域,图2和图3分别是它们的电路符号。
以下的说明将集中在npn BJT。
图2: npn BJT 的电路符号图3: pnp BJT 的电路符号BJT工作于三种不同模式:截止模式、线性放大模式及饱和模式,见图4。
图4 四种工作模式BJT在电子学中是非常重要的元件。
它们被广泛应用在其他展品中,特别是模拟电路里的放大器和数码电路里的电子开关。
开关电路原则a. BJT三极管Transistors只要发射极e 对电源短路就是电子开关用法N管发射极E 对电源负极短路. 低边开关;b-e 正向电流饱和导通P管发射极E 对电源正极短路. 高边开关 ;b-e 反向电流饱和导通b. FET场效应管MOSFET只要源极S 对电源短路就是电子开关用法N管源极S 对电源负极短路. 低边开关;栅-源正向电压导通P管源极S 对电源正极短路. 高边开关;栅-源反向电压导通总结:低边开关用 NPN 管高边开关用 PNP 管三极管b-e 必须有大于C-E 饱和导通的电流场效应管理论上栅-源有大于漏-源导通条件的电压就就OK假如原来用NPN 三极管作ECU 氧传感器加热电源控制低边开关则直接用N-Channel 场效应管代换;或看情况修改下拉或上拉电阻基极--栅极集电极--漏极发射极--源极NPN和PNP 开关三极管(1)我把NPN三极管看成一个三个脚继电器.基极-----就是一个小电流的.继电器的信号吧集电极-----可以说是正极吧发射极------可以说负极吧有一个小电流流入了基极的话那么集电极和发射极就会通.(2)PNP三极管看成一个三个脚继电器.基极-----就是一个小电流的继电器信号集电极-----可以说是正极吧发射极------可以说负极吧有一个小电流流出了基极的话,那么集电极和发射极就会通.三极管VS场效应管三极管BJT--------TRANSISTORS ----------- 电流驱动场效应管----- FET ------------------------- 电压驱动MOS场效应管MOSFET ................ 电压驱动2N70022n7002 IC产品型号的一种描述:晶体管极性:N沟道漏极电流, Id 最大值:280mA电压, Vds 最大:60V开态电阻, Rds(on):5ohm电压@ Rds测量:10V电压, Vgs 最高:2.1V功耗:0.2W工作温度范围:-55to 150封装类型:SOT-23针脚数:3SVHC(温度关注物质):Cobalt dichloride (18-Jun-2010) SMD标号:702功率, Pd:0.2W外宽:3.05mm外部深度:2.5mm外部长度/高度:1.12mm封装类型:SOT-23带子宽度:8mm晶体管数:1晶体管类型:MOSFET温度@ 电流测量:25°C满功率温度:25°C电压Vgs @ Rds on 测量:10V电压, Vds 典型值:60V电流, Id 连续:0.115A电流, Idm 脉冲:0.8A表面安装器件:表面安装通态电阻, Rds on @ Vgs = 10V:5ohm通态电阻, Rds on @ Vgs = 4.5V:5.3ohm阈值电压, Vgs th 典型值:2.1V阈值电压, Vgs th 最高:2.5VSVHC(高度关注物质)(附加):Bis (2-ethyl(hexyl)phthalate) (DEHP) (18-Jun-2010)MOS管的基本知识(转载)2011-05-07 06:39:32| 分类:电路硬件设计| 标签:|字号大中小订阅现在的高清、液晶、等离子电视机中开关电源部分除了采用了PFC技术外,在元器件上的开关管均采用性能优异的MOS 管取代过去的大功率晶体三极管,使整机的效率、可靠性、故障率均大幅的下降。
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。
三极管和mos面试知识点三极管和MOS是电子学中非常重要的两种器件,它们在电路设计和集成电路中起着至关重要的作用。
以下是关于三极管和MOS的面试知识点:1. 三极管的工作原理:三极管是一种半导体器件,由发射极、基极和集电极组成。
它的工作原理是通过控制基极电流来控制集电极电流。
当在基极-发射极之间施加正向偏置电压时,发射结和基结被正向偏置,电子注入基区,从而使得集电结被反向偏置,集电极电流被控制。
这种特性使得三极管可以作为放大器、开关等电路中使用。
2. MOS场效应晶体管的工作原理:MOSFET是一种主要由金属-氧化物-半导体构成的场效应晶体管。
它的工作原理是通过栅极电压控制通道中的电子或空穴浓度,从而控制漏极和源极之间的电流。
当栅极施加正向电压时,电子或空穴被吸引到通道中,形成导电通道,从而使得漏极和源极之间的电流增大。
MOSFET因其高输入阻抗和低功耗而被广泛应用于集成电路和数字电路中。
3. 三极管和MOS的区别:三极管和MOSFET虽然都是用于放大和开关的器件,但它们有一些重要的区别。
三极管是双极型器件,其控制极和输出极之间的电流由输入极控制,而MOSFET是场效应型器件,其控制极和输出极之间的电流由栅极电压控制。
此外,MOSFET的输入电阻比三极管高,功耗低,速度快,适合于集成电路的制造。
4. 应用领域:三极管在模拟电路中广泛应用,例如放大器、振荡器和开关等。
而MOSFET主要应用于数字集成电路、功率放大器、开关电源等领域。
以上是关于三极管和MOS的一些面试知识点,希望能够帮助你更好地理解这两种重要的电子器件。
场效应管与三极管的性能比较
1.场效应管的源极s、栅极g、漏极d分别对应于三极管的放射极e、基极b、集电极c,它们的作用相像。
2.场效应管是电压掌握电流器件,由vGS掌握iD,其放大系数gm 一般较小,因此场效应管的放大力量较差;三极管是电流掌握电流器件,由iB(或iE)掌握iC。
3.场效应管栅极几乎不取电流(ig0);而三极管工作时基极总要吸取肯定的电流。
因此场效应管的输入电阻比三极管的输入电阻高。
4.场效应管只有多子参加导电;三极管有多子和少子两种载流子参加导电,因少子浓度受温度、辐射等因素影响较大,所以场效应管比三极管的温度稳定性好、抗辐射力量强。
在环境条件(温度等)变化很大的状况下应选用场效应管。
5.场效应管在源极未与衬底连在一起时,源极和漏极可以互换使用,且特性变化不大;而三极管的集电极与放射极互换使用时,其特性差异很大,b 值将减小许多。
6.场效应管的噪声系数很小,在低噪声放大电路的输入级及要求信噪比较高的电路中要选用场效应管。
7.场效应管和三极管均可组成各种放大电路和开关电路,但由于前者制造工艺简洁,且具有耗电少,热稳定性好,工作电源电压范围宽等优点,因而被广泛用于大规模和超大规模集成电路中。
三極管及場效應管原理講解大綱: 一三極管與場效應管的簡介二三極管與場效應管的工作原理三三極管與場效應管的區別四三極管與場效應管的實際應用一三極管與場效應管的簡介1.三機管的簡介半導体三極管又稱晶体三極管,簡稱晶體管.它是由三塊半導体組成,構成兩個PN結,即集電結和發射結,基結3個電極,分別是集電極,基極,發射極,如下圖所示:C CBBE EB為基極,C為集電極,E為發射極半導体三極管TRANSISTOR Test # Description1 h FE Forward-current transfer ratio2 V BE Base emitter voltage(see also Appendix F)3 I EBO Emitter to base cutoff current4 V CESAT Saturation voltage5 I CBO Collector to base cutoff current6 I CEO Collector to emiter cutoff currentI CER, with base to emiter loadI CEX, reverse bias,orI CES short(see also Appendix F)7 BV CEO Breakdown voltage,collector to emitter,BV CER with base to emiter load,BV CEX reverse bias,orBV CES short(see also Appendix F)8 BV CBO Breakdown voltage,collector to base9 BV EBO Breakdown voltage,emitter to base10 V BESAT Base emitter saturation voltage2 .場效應管簡介場效應管又稱金属-氧化物-半導体場效應管,也就是我們通常所說MOS(Metal Oxide Semiconductor )管.場效應管是一種由輸入信號電壓來控制其輸出電流大小的半導体場效應管,是電壓控制器件,輸入電阻非常高.場效應管分為:結型場效應管(JFET)和絕緣栅型場效應管(IGFET)兩大類.結型場效應管JEFT Test # Description1 VGSOFF Gate to source cutoff voltage.2 lDss Zero gate voltage drain current.3 BVDGO Drain to gate breakdown voltage.4 IGSS Gate reverse current.5 IDGO Drain to gate leakage.6 IDOFF Drain cut-off current.7 BVGSS Gate to source breakdown voltage.8 VDSON Drain to source on-state voltage.結型場效應管有N型和P型溝道兩種,電路符號如下d d 結型場效應管有三極:珊極源極N型s P型s 漏極結型場效應管有兩個PN結,在栅源極上加一定電壓,在場效應管內部會形成一個導電溝道,當d,s極間加上一定電壓時,電流就可以從溝道中流過,即通過源電壓來改變導電溝道電阻,實現對漏極電流的控制.結型場效應管的主要參數1.夾斷電壓U DS(off),當U DS等于某一個定值(10v),使Id等于某一個微小電流(如50uA)時,栅源極間所加的U GS即為夾斷電壓.U DS(off)一般為1~10V.2.飽和漏極電流I DS:當U GS=0時,場效應管發生預夾斷時的漏極電流.3.直流輸入電阻R GS.4.低頻跨導GM5.漏源擊穿電壓U(BR)DS6.栅源擊穿電壓U(BR)GS7.最大耗散功率P DM絕緣栅型場效應管是由金屬氧化物和半導体組成,故稱為MOSFET,簡稱MOS管,其工作原理類似於結型場效應管絕緣栅場效應管MOSFET Test # Description1 V GSTH Threshold voltag2 IDss Zero gate voltage drain current.lDSx with gate to Source reverse bias.3 BVDss Drain to Source breakdown voltage.4 VDSON Drain to Source on-state voltage.5 IGSSF Gate to Source leakage current forward.6 IGSSR Gate to Source leakage current reverse.7 VF Diode forward voltage.8 VGSF Gate to Source voltage (forward)required for specified In at specified Vos.(see SISQ Appendix F)9 VGSR Gate to Source voltage (reverse)required for specified ID at specified VDS.(see also Appendix F)10 VDSON On-state drain current11 VGSON On-state gate voltage符號和極性d iDiDg bs s(1)增強型NMOS (2)增強型PMOS gs sgBBg-+-+(3)耗盡型NMOS (4)耗盡型PMOS絕緣栅型場效應管主要參數1.漏源擊穿電壓BV DS2.最大漏極電流I DMSX3.閥值電壓V GS (開啟電壓)4.導通電阻R ON5.跨導(互導) (GM)6.最高工作瀕率7.導通時間TON和關斷時間二三極管與場效應管的工作原理1. 三極管的工作原理(1)NPN (2) PNPi b i Cv be v ce(3)輸入特性曲線 (4) 共發射極輸出特性曲線三極管的三種狀態: (1) 放大放大區發射結正偏,集電結反偏,E1>E2,即NPN型三極管Vc>Vb>Ve,PNP型三極管V c<V b<V e,三極管處于放大狀態.由于Ic=βIb,即Ic受Ib控制,而Ic的電流能量是由電源提供的,此時Ube=0.6~0.7V(NPN硅管)(2)截止Ib≦0的區域稱截止區,UBE<0.5V時,三極開始截止,為了截止可靠,常使UBE≦0,即發射結零偏或反偏(NPN管Vb≦Ve, PNP型三極管Vb≧Ve),截止時,集電結也反向偏置(NPN管Vb<Vc, PNP型三極管Vb>Vc).(3)飽和當VCE<VBE,即集電結正向偏置(Vb<Vc),發射結正向偏置(Vb>Ve)時,三極管處于飽和區.飽和壓降UCE(sat),小功率硅管UCE(sat)≒0.3V,鍺管UCE(sat)≒0.1V.1.主要參數(1)共發射極直流電流放大系數β,即Hfe, β=IC/IB(2)共發射極交流電流放大系數β. β=ΔIC/ΔIB(3)集電極,基極反向飽和電流ICBO(4)集電極,發射極反向飽和電流ICEO,即穿透電流(5)集電極最大允許功耗PCM(6)集電極最大允許電流ICM(7)集電極,基極反向擊穿電壓U(BR)CBO(8)發射極,基極反向擊穿電壓U(BR)CBO(9)集電極,發射極反向擊穿電壓U(BR)CBO2.場效應管的工作原理2.1結型場效應管场效应晶体三极管是由一种载流子导电的、用输入电压控制输出电流的半导体器件。
三极管与结型场效应管概述及解释说明1. 引言1.1 概述三极管和结型场效应管是现代电子技术中最常用的两种电子元件。
它们在电子设备中扮演着重要的角色,起到放大、开关和调节电流等功能。
本文将对三极管和结型场效应管进行概述,并比较它们之间的区别和应用范围。
1.2 文章结构本文共分为五个部分:引言、三极管的概述、结型场效应管的概述、三极管与结型场效应管之间的比较以及结论和总结。
在接下来的内容中,我们将详细介绍这些内容以帮助读者更好地理解三极管和结型场效应管。
1.3 目的本文旨在全面介绍三极管和结型场效应管的原理、特点和应用,并通过比较它们之间的差异来帮助读者了解如何选择合适的元件来满足特定的需求。
此外,本文还会展望未来这两种元件在电子领域中可能存在的发展趋势和研究方向。
通过阅读本文,读者将能够对三极管和结型场效应管有更深入的认识,以在实际应用中做出明智的选择和决策。
2. 三极管的概述:2.1 原理及特点:三极管是一种电子器件,由PNP或NPN型晶体管构成。
它的基本原理是通过不同控制信号的变化来改变电流和电压的放大作用。
三极管具有增益高、工作稳定等特点,被广泛应用于放大、开关以及时钟电路等领域。
2.2 三极管的分类:根据结构和工作原理,三极管可分为常规PNP和NPN型三极管、功率三极管以及场效应晶体管。
常规PNP和NPN型三极管中,PNP型在基区加正电压时控制主流进入集电区,而NPN型则是通过负电压控制主流。
功率三极管通常用于高频放大器、发射机及功率放大器等需要处理较大功率信号的场合。
场效应晶体管是另一类重要的三极管类型, 它根据结构和工作原理分为增强型场效应晶体管(n-channel MOSFET)和耗尽型场效应晶体管(p-channel MOSFET)两种。
2.3 三极管的应用:由于其高度可控性和放大能力,在电子领域中广泛应用。
三极管可作为放大器使用,将弱信号放大到足够的大小以便驱动其他元件。
此外,它们还常用于开关电路中,通过控制输入信号来控制输出电流的通断。
场效应晶体管与三极管基础知识根据三极管的原理开发出的新一代放大元件,有3 个极性,栅极,漏极,源极,它的特点是栅极的内阻极高,采用二氧化硅材料的可以达到几百兆欧,属于电压控制型器件概念:场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管.由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管.它属于电压控制型半导体器件.特点:具有输入电阻高(108~109Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者.场效应管的作用1、场效应管可应用于放大。
由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。
2、场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。
常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。
3、场效应管可以用作可变电阻。
4、场效应管可以方便地用作恒流源。
5、场效应管可以用作电子开关。
场效应管的测试1、结型场效应管的管脚识别:场效应管的栅极相当于晶体管的基极,源极和漏极分别对应于晶体管的发射极和集电极。
将万用表置于R×1k档,用两表笔分别测量每两个管脚间的正、反向电阻。
当某两个管脚间的正、反向电阻相等,均为数KΩ时,则这两个管脚为漏极D 和源极S(可互换),余下的一个管脚即为栅极G。
对于有 4 个管脚的结型场效应管,另外一极是屏蔽极(使用中接地)。
2、判定栅极用万用表黑表笔碰触管子的一个电极,红表笔分别碰触另外两个电极。
若两次测出的阻值都很小,说明均是正向电阻,该管属于N 沟道场效应管,黑表笔接的也是栅极。
制造工艺决定了场效应管的源极和漏极是对称的,可以互换使用,并不影响电路的正常工作,所以不必加以区分。
源极与漏极间的电阻约为几千欧。
注意不能用此法判定绝缘栅型场效应管的栅极。
因为这种管子的输入电阻极高,栅源间的极间电容又很小,测量时只要有少量的电荷,就可在极间电容上形成很高的电压,容易将管子损坏。
场效应管与晶体三极管的比较原理区别:1、三极管是双极型晶体管,场效应管是单极型晶体管;2、三极管是电流控件,场效应管是电压控件;3、三极管输入阻抗低,场效应管输入阻抗高;4、三极管分NPN和PNP两种类型,有硅管和锗管之分。
场效应管分结型和绝缘栅型两大类,每类又可分为N沟道和P沟道两种,都是硅管;5、三极管的集电极和发射机不可互换,场效应管的源极和漏极可以互换;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.晶体三极管与场效应管工作原理完全不同,但是各极可以近似对应以便于理解和设计:晶体管:基极发射极集电极场效应管:栅极源极漏极要注意的是,晶体管(NPN型)设计发射极电位比基极电位低(约0.6V),场效应管源极电位比栅极电位高(约0.4V)。
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.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.在主板中的区别:第一种方法最有效果,就是查资料。
第二种是看看芯片脚下的铜片,场管一般只有G极是信号线,是细线,其余的都为粗线。
如果是复合管的话就有两根细线,并有一脚接地。
三端稳压器没有接地的脚而且都为粗线,一般电脑上不用三极管走电压线,只走信号线。
场效应管用万用表测第3脚和第2脚单向导通,其他脚不通。
三极管是第1脚和第2脚第3脚两组正向导通的。
在板上测不看图纸,很难区分三极管和场管的,CPU供电都是N沟道的场管。
拿下来测才准。
用万用表的三极管档,测三极管的B极和E极,有0.6V的压降,因为这是一个PN结而MOS管则测不到此压降。
晶体三极管一、三极管的电流放大原理晶体三极管(以下简称三极管)按材料分有两种:锗管和硅管。
而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管,两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的,下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。
图1、晶体三极管(NPN)的结构图一是NPN管的结构图,它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,从图可见发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b 和集电极。
当b点电位高于e点电位零点几伏时,发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。
在制造三极管时,有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的,同时基区做得很薄,而且,要严格控制杂质含量,这样,一旦接通电源后,由于发射结正确,发射区的多数载流子(电子)极基区的多数载流子(控穴)很容易地截越过发射结构互相向反方各扩散,但因前者的浓度基大于后者,所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射极电流Ie。
由于基区很薄,加上集电结的反偏,注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic,只剩下很少(1-10%)的电子在基区的空穴进行复合,被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补纪念给,从而形成了基极电流Ibo根据电流连续性原理得:Ie=Ib+Ic这就是说,在基极补充一个很小的Ib,就可以在集电极上得到一个较大的Ic,这就是所谓电流放大作用,Ic与Ib是维持一定的比例关系,即:β1=Ic/Ib式中:β--称为直流放大倍数,集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为:β= △Ic/△Ib式中β--称为交流电流放大倍数,由于低频时β1和β的数值相差不大,所以有时为了方便起见,对两者不作严格区分,β值约为几十至一百多。
三极管是一种电流放大器件,但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用,通过电阻转变为电压放大作用。
场效应管 与 三极管场效应管是在三极管的基础上而开发出来的。
三极管通过电流的大小控制输出,输入要消耗功率。
场效应管是通过输入电压控制输出,不消耗功率。
场效应管和三极管的区别是电压和电流控制,但这都是相对的。
电压控制的也需要电流,电流控制的也需要电压,只是相对要小而已。
就其性能而言,场效应管要明显优于普通三极管,不管是频率还是散热要求,只要电路设计合理,采用场效应管会明显提升整体性能。
1、三极管是双极型管子,即管子工作时内部由空穴和自由电子两种载流子参与。
场效应管是单极型管子,即管子工作时要么只有空穴,要么只有自由电子参与导电,只有一种载流子;2、三极管属于电流控制器件,有输入电流才会有输出电流;场效应管属于电压控制器件,没有输入电流也会有输出电流;3、三极管输入阻抗小,场效应管输入阻抗大;4、有些场效应管源极和漏极可以互换,三极管集电极和发射极不可以互换;5、场效应管的频率特性不如三极管;6、场效应管的噪声系数小,适用于低噪声放大器的前置级;7、如果希望信号源电流小应该选用场效应管,反之则选用三极管更为合适。
场效应管是场效应晶体管(Field Effect Transistor,FET)的简称。
它属于电压控制型半导体器件,具有输入电阻高、噪声小、功耗低、没有二次击穿现象、安全工作区域宽、受温度和辐射影响小等优点,特别适用于高灵敏度和低噪声的电路,现已成为普通晶体管的强大竞争者。
普通晶体管(三极管)是一种电流控制元件,工作时,多数载流子和少数载流子都参与运行,所以被称为双极型晶体管;而场效应管(FET)是一种电压控制器件(改变其栅源电压就可以改变其漏极电流),工作时,只有一种载流子参与导电,因此它是单极型晶体管。
场效应管和三极管一样都能实现信号的控制和放大,但由于他们构造和工作原理截然不同,所以二者的差异很大。
在某些特殊应用方面,场效应管优于三极管,是三极管无法替代的,三极管与场效应管区别见下表。
场效应晶体管和三极管的工作原理
场效应晶体管和三极管都是电子元件中的基本部件。
它们可以用
来放大或控制电流的流动。
下面就分别介绍它们的具体工作原理。
一、场效应晶体管(FET)
场效应晶体管(FET)是一种控制电流的元件。
它的工作原理是
通过一个输入信号在栅极上形成电场,在源极和漏极之间形成一个电
子通道,然后控制电流在通道中的流动。
当输入信号的电压变化时,
栅极的电场也会变化,从而影响电子通道的宽度,最终控制电流的流动。
FET具有高输入阻抗、低噪声和低功耗等特点,被广泛应用于放大电路和开关电路等领域。
二、三极管
三极管是一种放大电流的元件。
它由三个掺杂不同的半导体材料
组成:发射极、基极和集电极。
三极管的工作原理是通过一个小电流
控制它的输出电流。
当在基极和发射极之间的电压超过某个值时,会
有一小部分电子流入基极,从而控制另一部分电子从集电极流出。
这
种控制关系被称为“放大作用”。
三极管的放大倍数与输入电流之比
决定,具有高放大倍数、线性放大等特点,被广泛应用于音频放大器、功放等电路。
总的来说,场效应晶体管和三极管都是非常重要的电子元件。
它
们在电子电路中的应用非常广泛,了解它们的工作原理有助于更深入
地理解电子电路的原理和应用。
场效应管(FET)、三极管(BJT),以及金属-氧化物-半导体场效应管(MOSFET)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)是不同类型的半导体器件。
虽然MOSFET实际上是一种特殊的场效应管,但在日常用语中,当人们提到“MOS管”时,他们通常是指MOSFET。
每种器件都有其特定的特点和应用场合。
绝缘栅双极晶体管(BJT):- **控制原理**:电流控制的器件,小的基极电流可以控制大的集电极电流。
- **性能特征**:响应速度快,电流增益较高,输入阻抗低。
- **应用**:广泛用于小信号放大,由于导通压降和开关速度的优势,也用于低功率开关应用。
场效应管(FET):- **控制原理**:电压控制的器件,通过栅极与源极之间的电压来控制漏极与源极之间的电流。
- **性能特征**:输入阻抗高,功耗较低,但开关速度比BJT慢。
- **应用**:适用于高输入阻抗的应用场合,例如放大器、开关和模拟电路。
金属-氧化物-半导体场效应管(MOSFET):- **控制原理**:一种特殊类型的FET,由金属-氧化物-半导体材料构成,也是电压控制器件。
- **性能特征**:具有非常高的输入阻抗和快速的开关能力。
根据结构不同,分为增强型和耗尽型,增强型又分为N沟道(NMOS)和P沟道(PMOS)。
- **应用**:由于其低功耗和高效率,MOSFET广泛用于电力转换和电子开关设备,如电源供应器和电动车辆的驱动系统。
绝缘栅双极晶体管(IGBT):- **控制原理**:结合了BJT的高电流和低饱和压降特点与MOSFET的高输入阻抗和快速开关特性于一体的电压控制型半导体器件。
- **性能特征**:在高电压和高电流应用中性能良好,开关速度适中,比MOSFET慢,比BJT快。
- **应用**:由于其能够处理较高的电压和电流,IGBT常用于变频器、电动机控制、电力电子以及高速列车的牵引系统中。
在设计电路时,根据所需的性能和应用,你需要选择合适的半导体器件。
三极管和mos管工作原理在现代电子技术领域中,三极管(BJT)和金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)是两种最常见且基础的电子元件。
它们在电路设计和应用中扮演着重要的角色。
本文将介绍三极管和MOS管的工作原理、结构特点以及应用领域。
一、三极管(BJT)的工作原理三极管是一种三端电子器件,由基极(B),发射极(E)和集电极(C)组成。
它是基于PN结的构建而成。
在NPN型三极管中,集电极为P型,发射极为N型,基极也为P 型;在PNP型三极管中,集电极为N型,发射极为P型,基极也为N 型。
三极管的工作原理基于二极管的PN结。
当NPN型三极管中的基极电压为正值时,由于P型基极与N型发射极之间的PN结正偏,会导致电子从N型发射区注入到P型基区。
这个过程被称为“注入”。
这些注入到基区的电子会受到基区的电场影响,向集电极移动,同时由于集电结正极偏,形成电流,即集电极电流。
三极管的放大效果是由于基区的电流变化引起发射结中载流子浓度变化,从而影响集电结中的电流,实现电流的放大。
总结起来,三极管通过控制集电极电流与基极电流之间的比例关系,实现电流的放大和控制。
二、MOS管的工作原理MOS管又称MOSFET,是一种基于金属氧化物半导体结构构建的场效应管,具有高阻抗输入和高电流放大特性。
MOSFET由栅极(G),漏极(D)和源极(S)构成。
与三极管相比,MOSFET的结构相对简单。
栅极与漏极之间通过氧化层隔离,形成一个非常小的电容,这个电容可以存储电荷,从而改变栅源间的电场。
MOSFET的工作原理基于栅极电压的变化。
当栅极施加正电压时,会产生电场效应,将氧化层下的N型沟道区域加上电场,使其形成导电通道。
这个过程被称为“沟道形成”。
当漏源间施加正向电压时,电子将从源极注入到沟道中,并通过漏极产生电流。
MOSFET的放大作用是由于栅极电压的变化导致沟道导电性的改变,从而控制漏极电流的大小。
总结起来,MOSFET通过控制栅极电压与源极电压之间的关系,实现电流的放大和控制。
三极管场效应管参数大全三极管和场效应管是电子元器件中常用的放大器件,具有不同的参数特性。
在实际电路设计中,了解这些参数对于正确选择和应用这些器件至关重要。
下面是三极管和场效应管的一些常见参数特性的详细介绍:1.三极管参数:(1)β值(集电极电流放大系数):是指基极输入电流与集电极输出电流之间的比值。
一般地,β值越大,放大倍数越大。
β值可以在特定的工作条件下测量得到。
(2)VBE(基-发射极电压):是指在正向偏置的条件下,基极与发射极之间的电压。
VBE对于三极管的工作状态和放大性能有很大的影响。
(3)VCE(集电极-发射极电压):是指在正向偏置的条件下,集电极与发射极之间的电压。
VCE对于三极管的工作状态和放大性能同样也有很大的影响。
(4)IC(集电极电流):是指流经三极管集电极的电流大小,也是三极管的输出电流。
(5)hFE(直流输出电流放大系数):是指集电极电流变化与基极电流变化之间的比值。
该参数描述了三极管的放大效果。
(6)fT(过渡频率):是指三极管的最高工作频率,即当输入信号的频率高于此值时,三极管的放大作用开始显著下降。
通常,fT越高,放大频率范围越宽。
2.场效应管参数:(1)IDSS(漏极饱和电流):是指栅极与源极之间没有外加电压时,通过漏极的最大电流。
IDSS通常表征了场效应管的饱和电流能力。
(2)VGS(栅-源电压):是指在场效应管工作时,栅极与源极之间的电压。
VGS对于场效应管的通导能力和截止能力有重要影响。
(3)VDS(漏极-源极电压):是指在场效应管工作时,漏极与源极之间的电压。
VDS对于场效应管的通导能力和截止能力同样也有重要影响。
(4)gm(跨导):是指单位栅极源极电压变化引起的漏极电流的变化。
该参数描述了场效应管的放大效果。
(5)CGD(栅-漏极电容):是指在场效应管中,栅极和漏极之间的电容。
该电容会对高频性能产生影响。
(6)RDS(漏极-源极电阻):是指在特定工作条件下,场效应管的漏极-源极之间的电阻。
三极管与场效应管的差别三极管(BJT)和场效应管(FET)是在放大、开关电路中应用非常普遍的电子元件,最初发明的是三极管,以其优异的性能迅速代替了电子管,但后来在应用中三极管暴露出一些先天不足--结构上问题所导致的缺陷,在这种形势下迫切要求制造一种能够克服三极管缺陷的晶体管,于是场效应管就应用而生了。
它的最大特点就是输入阻抗极高,这是三极管无法比拟的,然而它的出现并没有像晶体管淘汰电子管一样而完全取代三极管,它也不是万能的,在有些方面不如三极管,因此不能笼统的说谁好谁不好,由于它是在三极管的基础上研制而成的,所以它许多方面和三极管有相似的地方,二者珠联璧合应用广泛。
今天通过对比我们全面认识三极管和场效应管,以便更好的利用它们。
1.电极区别:三极管有基极b、发射极e、集电极c三个电极,场效应管也有G极、源极S、漏极D三个电极,它们二者有对应关系,电极的作用相似,即基极-栅极都是控制极,发射极对应源极,集电极对应漏极,都是被控电极;2.控制类型:三极管是电流控制型器件,也就是通过基极电流的变化控制集电极电流的变化;场效应管属于电压控制型器件,也就是通过栅极电压的变化来控制源漏极电流大小;二者的工作原理是不同的,三极管是通过基极电流来控制集电极电流大小的,而场效应管是通过栅压改变导电沟道的宽度来控制电流的变化;3.阻抗差别:三极管输入阻抗较低,在几百欧姆-几千欧姆之间,基极电流较大,输出电阻较高,对前级电路影响较大,阻抗不匹配时几乎不能工作;场效应管的输入阻抗极高,达到兆欧以上,MOS管更高,栅极几乎没有电流,对前级电路影响较小,和三极管一样输出电阻也较高;4.载流子差别:三极管有两种载流子参加导电,即少子与多子,属于双极性器件;场效应管只有一种载流子参加导电,属于单极性器件;5.稳定性差别:三极管由于少子也参与了导电,而少子容易受到温度的影响,热稳定性较差,故其噪声高,且制造复杂;场效应管由于其由多子导电,热稳定性较好,故噪声小;制造工艺简单,容易集成、功耗低、体积小、安全工作区域广;大规模、超大规模集成电路均大多由场效应管制作;6.分类差别:晶体管按结构分PNP和NPN型两种;而场效应管种类就多了,按导电沟道分n型和p型,按原理结构分结型场效应管JFET和绝缘栅场效应管MOSFET,mos管又分增强型、耗尽型两种;7.特性曲线差别:三极管特性曲线分截止区、放大区、饱和区、击穿区;场效应管分截止区、放大区、可变电阻区、击穿区,二者有对应关系;在特性曲线上均有输入、输出特性曲线;从电路分析计算,场效应管较三极管简单;三极管的转移特性(IC-Vbe)是按指数规律变化,场效应管的转移特性是按平方规律变化,因此场效应管的非线性失真比三极管大;8.放大能力:表征三极管放大能力的重要参数是电流放大倍数β,场效应管用跨导表示gm,其值较小,放大能力差,电压放大倍数小于三极管电路;9.灵活性差别:三极管的发射极、集电极不能互换,否则β极低,不能正常工作,而场效应管对于一些特定条件的(衬底没有和源极连着一起),源极和漏极是可以互换的。
mos管分四种,N沟道增强型和耗尽型,P沟道增强型和耗尽型。
箭头指向g 的且带虚线的为N增强,没有虚线的为N耗尽。
箭头背向g端的且带虚线的为P增强,不带虚线则为P耗尽。
希望说的你能明白,小妹新手,多多关照!有没说清楚的继续,呵呵···场效应管三极管开关电路基础发布时间:2008-12-08 23:08:32三极管简介:三极管的种类很多,并且不同型号各有不同的用途。
三极管大都是塑料封装或金属封装,常见三极管的外观,有一个箭头的电极是发射极,箭头朝外的是NPN型三极管,而箭头朝内的是PNP型。
实际上箭头所指的方向是电流的方向。
图1双极面结型晶体管有两个类型:npn和pnp。
npn类型包含两个n 型区域和一个分隔它们的p型区域;pnp类型则包含两个p型区域和一个分隔它们的n型区域,图2和图3分别是它们的电路符号。
以下的说明将集中在npn BJT。
图2: npn BJT 的电路符号图3: pnp BJT 的电路符号BJT工作于三种不同模式:截止模式、线性放大模式及饱和模式,见图4。
图4 四种工作模式BJT在电子学中是非常重要的元件。
它们被广泛应用在其他展品中,特别是模拟电路里的放大器和数码电路里的电子开关。
开关电路原则a. BJT三极管Transistors只要发射极e 对电源短路就是电子开关用法N管发射极E 对电源负极短路. 低边开关;b-e 正向电流饱和导通P管发射极E 对电源正极短路. 高边开关 ;b-e 反向电流饱和导通b. FET场效应管MOSFET只要源极S 对电源短路就是电子开关用法N管源极S 对电源负极短路. 低边开关;栅-源正向电压导通P管源极S 对电源正极短路. 高边开关;栅-源反向电压导通总结:低边开关用 NPN 管高边开关用 PNP 管三极管b-e 必须有大于C-E 饱和导通的电流场效应管理论上栅-源有大于漏-源导通条件的电压就就OK假如原来用NPN 三极管作ECU 氧传感器加热电源控制低边开关则直接用N-Channel 场效应管代换;或看情况修改下拉或上拉电阻基极--栅极集电极--漏极发射极--源极NPN和PNP 开关三极管(1)我把NPN三极管看成一个三个脚继电器.基极-----就是一个小电流的.继电器的信号吧集电极-----可以说是正极吧发射极------可以说负极吧有一个小电流流入了基极的话那么集电极和发射极就会通.(2)PNP三极管看成一个三个脚继电器.基极-----就是一个小电流的继电器信号集电极-----可以说是正极吧发射极------可以说负极吧有一个小电流流出了基极的话,那么集电极和发射极就会通.三极管VS场效应管三极管BJT--------TRANSISTORS ----------- 电流驱动场效应管----- FET ------------------------- 电压驱动MOS场效应管MOSFET ................ 电压驱动2N70022n7002 IC产品型号的一种描述:晶体管极性:N沟道漏极电流, Id 最大值:280mA电压, Vds 最大:60V开态电阻, Rds(on):5ohm电压@ Rds测量:10V电压, Vgs 最高:2.1V功耗:0.2W工作温度范围:-55to 150封装类型:SOT-23针脚数:3SVHC(温度关注物质):Cobalt dichloride (18-Jun-2010) SMD标号:702功率, Pd:0.2W外宽:3.05mm外部深度:2.5mm外部长度/高度:1.12mm封装类型:SOT-23带子宽度:8mm晶体管数:1晶体管类型:MOSFET温度@ 电流测量:25°C满功率温度:25°C电压Vgs @ Rds on 测量:10V电压, Vds 典型值:60V电流, Id 连续:0.115A电流, Idm 脉冲:0.8A表面安装器件:表面安装通态电阻, Rds on @ Vgs = 10V:5ohm通态电阻, Rds on @ Vgs = 4.5V:5.3ohm阈值电压, Vgs th 典型值:2.1V阈值电压, Vgs th 最高:2.5VSVHC(高度关注物质)(附加):Bis (2-ethyl(hexyl)phthalate) (DEHP) (18-Jun-2010)MOS管的基本知识(转载)2011-05-07 06:39:32| 分类:电路硬件设计| 标签:|字号大中小订阅现在的高清、液晶、等离子电视机中开关电源部分除了采用了PFC技术外,在元器件上的开关管均采用性能优异的MOS 管取代过去的大功率晶体三极管,使整机的效率、可靠性、故障率均大幅的下降。
由于MOS管和大功率晶体三极管在结构、特性有着本质上的区别,在应用上;驱动电路也比晶体三极管复杂,致使维修人员对电路、故障的分析倍感困难,此文即针对这一问题,把MOS管及其应用电路作简单介绍,以满足维修人员需求。
一、什么是MOS管MOS管的英文全称叫MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor),即金属氧化物半导体型场效应管,属于场效应管中的绝缘栅型。
因此,MOS管有时被称为绝缘栅场效应管。
在一般电子电路中,MOS管通常被用于放大电路或开关电路。
1、MOS管的构造;在一块掺杂浓度较低的P型半导体硅衬底上,用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的N+区,并用金属铝引出两个电极,分别作为漏极D和源极S。
然后在漏极和源极之间的P型半导体表面复盖一层很薄的二氧化硅(Si02)绝缘层膜,在再这个绝缘层膜上装上一个铝电极,作为栅极G。
这就构成了一个N沟道(NPN型)增强型MOS管。
显然它的栅极和其它电极间是绝缘的。
图1-1所示A 、B分别是它的结构图和代表符号。
同样用上述相同的方法在一块掺杂浓度较低的N型半导体硅衬底上,用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的P+区,及上述相同的栅极制作过程,就制成为一个P沟道(PNP型)增强型MOS管。
图1-2所示A 、B分别是P沟道MOS管道结构图和代表符号。
图1 -1-A图1 -2-A2、MOS管的工作原理:图1-3是N沟道MOS管工作原理图图1-3-A图1-3-B从图1-3-A可以看出,增强型MOS管的漏极D和源极S之间有两个背靠背的PN结。
当栅-源电压VGS=0时,即使加上漏-源电压VDS,总有一个PN结处于反偏状态,漏-源极间没有导电沟道(没有电流流过),所以这时漏极电流ID=0。
此时若在栅-源极间加上正向电压,图1-3-B所示,即VGS>0,则栅极和硅衬底之间的SiO2绝缘层中便产生一个栅极指向P 型硅衬底的电场,由于氧化物层是绝缘的,栅极所加电压VGS无法形成电流,氧化物层的两边就形成了一个电容,VGS等效是对这个电容充电,并形成一个电场,随着VGS逐渐升高,受栅极正电压的吸引,在这个电容的另一边就聚集大量的电子并形成了一个从漏极到源极的N型导电沟道,当VGS大于管子的开启电压VT(一般约为2V)时,N沟道管开始导通,形成漏极电流ID,我们把开始形成沟道时的栅-源极电压称为开启电压,一般用VT表示。
控制栅极电压VGS的大小改变了电场的强弱,就可以达到控制漏极电流ID的大小的目的,这也是MOS管用电场来控制电流的一个重要特点,所以也称之为场效应管。
3、MOS管的特性;上述MOS管的工作原理中可以看出,MOS管的栅极G和源极S之间是绝缘的,由于Sio2绝缘层的存在,在栅极G和源极S 之间等效是一个电容存在,电压VGS产生电场从而导致源极-漏极电流的产生。
此时的栅极电压VGS决定了漏极电流的大小,控制栅极电压VGS的大小就可以控制漏极电流ID的大小。
这就可以得出如下结论:1)MOS管是一个由改变电压来控制电流的器件,所以是电压器件。
2)MOS管道输入特性为容性特性,所以输入阻抗极高。
4、MOS管的电压极性和符号规则;图1-4-A 是N沟道MOS管的符号,图中D是漏极,S是源极,G是栅极,中间的箭头表示衬底,如果箭头向里表示是N沟道的MOS管,箭头向外表示是P沟道的MOS管。
在实际MOS管生产的过程中衬底在出厂前就和源极连接,所以在符号的规则中;表示衬底的箭头也必须和源极相连接,以区别漏极和源极。
图1-5-A是P沟道MOS管的符号。
MOS管应用电压的极性和我们普通的晶体三极管相同,N沟道的类似NPN晶体三极管,漏极D接正极,源极S接负极,栅极G正电压时导电沟道建立,N沟道MOS管开始工作,如图1-4-B所示。
同样P道的类似PNP晶体三极管,漏极D接负极,源极S接正极,栅极G负电压时,导电沟道建立,P沟道MOS管开始工作,如图1-5-B所示。
图1-4-AN沟道MOS管符号图1-4-BN沟道MOS管电压极性及衬底连接图1-5-AP沟道MOS管符号图1-5-BP沟道MOS管电压极性及衬底连接5、MOS管和晶体三极管相比的重要特性;1).场效应管的源极S、栅极G、漏极D分别对应于三极管的发射极e、基极b、集电极c,它们的作用相似,图1-6-A所示是N沟道MOS管和NPN型晶体三极管引脚,图1-6-B所示是P沟道MOS管和PNP型晶体三极管引脚对应图。
图1-6-A图1-6-B2).场效应管是电压控制电流器件,由VGS控制ID,普通的晶体三极管是电流控制电流器件,由IB控制IC。
MOS管道放大系数是(跨导gm)当栅极电压改变一伏时能引起漏极电流变化多少安培。
晶体三极管是电流放大系数(贝塔β)当基极电流改变一毫安时能引起集电极电流变化多少。
3).场效应管栅极和其它电极是绝缘的,不产生电流;而三极管工作时基极电流IB决定集电极电流IC。
因此场效应管的输入电阻比三极管的输入电阻高的多。
4).场效应管只有多数载流子参与导电;三极管有多数载流子和少数载流子两种载流子参与导电,因少数载流子浓度受温度、辐射等因素影响较大,所以场效应管比三极管的温度稳定性好。
5).场效应管在源极未与衬底连在一起时,源极和漏极可以互换使用,且特性变化不大,而三极管的集电极与发射极互换使用时,其特性差异很大,b 值将减小很多。
6).场效应管的噪声系数很小,在低噪声放大电路的输入级及要求信噪比较高的电路中要选用场效应管。
7).场效应管和普通晶体三极管均可组成各种放大电路和开关电路,但是场效应管制造工艺简单,并且又具有普通晶体三极管不能比拟的优秀特性,在各种电路及应用中正逐步的取代普通晶体三极管,目前的大规模和超大规模集成电路中,已经广泛的采用场效应管。
6、在开关电源电路中;大功率MOS管和大功率晶体三极管相比MOS管的优点;1)、输入阻抗高,驱动功率小:由于栅源之间是二氧化硅(SiO2)绝缘层,栅源之间的直流电阻基本上就是SiO2绝缘电阻,一般达100MΩ左右,交流输入阻抗基本上就是输入电容的容抗。