你的位置:首頁(yè) > 測(cè)試測(cè)量 > 正文
三極管開關(guān)電路 VS 場(chǎng)效應(yīng)管電路,孰優(yōu)孰劣?
發(fā)布時(shí)間:2015-04-15 責(zé)任編輯:sherry
【導(dǎo)讀】在做電路設(shè)計(jì)時(shí)候,或多或少的會(huì)用到三極管開關(guān)電路或者是場(chǎng)效應(yīng)管電路,但是他們二者其實(shí)有很大的區(qū)別,不管是從優(yōu)點(diǎn)還是缺點(diǎn)都是不盡相同的,那么在電路設(shè)計(jì)的時(shí)候如何去選擇呢?請(qǐng)看下文講解。
一般我們?cè)谧鲭娐吩O(shè)計(jì)時(shí)候,三極管開關(guān)電路和MOS管開關(guān)電路有著以下四種區(qū)別:
首先是三極管是用電流控制,MOS管屬于電壓控制;
然后就是成本問題,三極管便宜,MOS管貴;
其次是功耗問題,三極管損耗大;
最后是驅(qū)動(dòng)能力,MOS管常用來電源開關(guān),以及大電流地方開關(guān)電路。實(shí)際上就是三極管比較便宜,用起來方便,常用在數(shù)字電路開關(guān)控制。
MOS管用于高頻高速電路,大電流場(chǎng)合,以及對(duì)基極或漏極控制電流比較敏感的地方。一般來說低成本場(chǎng)合,普通應(yīng)用的先考慮用三極管,不行的話考慮MOS管。實(shí)際上說電流控制慢,電壓控制快這種理解是不對(duì)的。要真正理解得了解雙極晶體管和MOS晶體管的工作方式才能明白。
三極管是靠載流子的運(yùn)動(dòng)來工作的,以npn管射極跟隨器為例,當(dāng)基極加不加電壓時(shí),基區(qū)和發(fā)射區(qū)組成的pn結(jié)為阻止多子(基區(qū)為空穴,發(fā)射區(qū)為電子)的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),在此pn結(jié)處會(huì)感應(yīng)出由發(fā)射區(qū)指向基區(qū)的靜電場(chǎng)(即內(nèi)建電場(chǎng)),當(dāng)基極外加正電壓的指向?yàn)榛鶇^(qū)指向發(fā)射區(qū),當(dāng)基極外加電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)大于內(nèi)建電場(chǎng)時(shí),基區(qū)的載流子(電子)才有可能從基區(qū)流向發(fā)射區(qū),此電壓的最小值即pn結(jié)的正向?qū)妷?工程上一般認(rèn)為0.7v)。
但此時(shí)每個(gè)pn結(jié)的兩側(cè)都會(huì)有電荷存在,此時(shí)如果集電極-發(fā)射極加正電壓,在電場(chǎng)作用下,發(fā)射區(qū)的電子往基區(qū)運(yùn)動(dòng)(實(shí)際上都是電子的反方向運(yùn)動(dòng)),由于基區(qū)寬度很小,電子很容易越過基區(qū)到達(dá)集電區(qū),并與此處的PN的空穴復(fù)合(靠近集電極),為維持平衡,在正電場(chǎng)的作用下集電區(qū)的電子加速外集電極運(yùn)動(dòng),而空穴則為pn結(jié)處運(yùn)動(dòng),此過程類似一個(gè)雪崩過程。集電極的電子通過電源回到發(fā)射極,這就是晶體管的工作原理。
三極管工作時(shí),兩個(gè)pn結(jié)都會(huì)感應(yīng)出電荷,當(dāng)做開關(guān)管處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),三極管處于飽和狀態(tài),如果這時(shí)三極管截至,pn結(jié)感應(yīng)的電荷要恢復(fù)到平衡狀態(tài),這個(gè)過程需要時(shí)間。而MOS三極管工作方式不同,沒有這個(gè)恢復(fù)時(shí)間,因此可以用作高速開關(guān)管。
場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制元件,而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號(hào)源取較少電流的情況下,應(yīng)選用場(chǎng)效應(yīng)管;而在信號(hào)電壓較低,又允許從信號(hào)源取較多電流的條件下,應(yīng)選用晶體管。
場(chǎng)效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電,所以稱之為單極型器件,而晶體管是即有多數(shù)載流子,也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電。被稱之為雙極型器件。
有些場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負(fù),靈活性比晶體管好。場(chǎng)效應(yīng)管能在很小電流和很低電壓的條件下工作,而且它的制造工藝可以很方便地把很多場(chǎng)效應(yīng)管集成在一塊硅片上,因此場(chǎng)效應(yīng)管在大規(guī)模集成電路中得到了廣泛的應(yīng)用。
場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有較高輸入阻抗和低噪聲等優(yōu)點(diǎn),因而也被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。尤其用場(chǎng)效管做整個(gè)電子設(shè)備的輸入級(jí),可以獲得一般晶體管很難達(dá)到的性能。
這里對(duì)于場(chǎng)效應(yīng)管的選擇來說,我們可以認(rèn)為一般分成結(jié)型和絕緣柵型兩大類,其控制原理都是一樣的。
特別推薦
- 毫秒級(jí)響應(yīng):新一代數(shù)字音頻遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)傳輸方案解析
- RIGOL高速伺服激光加工系統(tǒng)MIPI D-PHY一致性測(cè)試
- 無(wú)感FOC算法驅(qū)動(dòng)的BLDC電機(jī)的優(yōu)勢(shì)解析與實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用方案
- 詳解超級(jí)電容器與電池在儲(chǔ)能解決方案的對(duì)比 (上)
- 從噪聲抑制到功耗優(yōu)化:CTSD如何重塑現(xiàn)代信號(hào)鏈架構(gòu)
- Wi-Fi 7頻率控制核心密碼:三大關(guān)鍵器件深度解析
- 用于電動(dòng)汽車車載充電器的 CLLLC 與 DAB 比較
技術(shù)文章更多>>
- 從噪聲抑制到功耗優(yōu)化:CTSD如何重塑現(xiàn)代信號(hào)鏈架構(gòu)
- 詳解超級(jí)電容器與電池在儲(chǔ)能解決方案的對(duì)比 (上)
- 無(wú)感FOC算法驅(qū)動(dòng)的BLDC電機(jī)的優(yōu)勢(shì)解析與實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用方案
- RIGOL高速伺服激光加工系統(tǒng)MIPI D-PHY一致性測(cè)試
- 毫秒級(jí)響應(yīng):新一代數(shù)字音頻遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)傳輸方案解析
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發(fā)工具
開關(guān)
開關(guān)電源
開關(guān)電源電路
開關(guān)二極管
開關(guān)三極管
科通
可變電容
可調(diào)電感
可控硅
空心線圈
控制變壓器
控制模塊
藍(lán)牙
藍(lán)牙4.0
藍(lán)牙模塊
浪涌保護(hù)器
雷度電子
鋰電池
利爾達(dá)
連接器
流量單位
漏電保護(hù)器
濾波電感
濾波器