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MOS管源極和漏極是否能互換使用-三極管和MOS做開關時有何區(qū)別-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2020-05-07 

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MOS管的源極和漏極是否可以互換使用-三極管和MOS管做開關時有何區(qū)別

場效應管D極與S極能否隨意互換?


MOS管,漏極,源極

場效應管可分為結型場效應管(簡稱JFET)和絕緣柵場效應管(簡稱MOS管或MOSFET)兩種。每種又可分為N溝道和P溝道兩類,N溝道和P溝道場效應管工作原理相同,只是工作電壓極性相反,這就像三極管有NPN型和PNP型之分一樣。增強型和耗盡型之分,有關圖形符號如圖1。


結型場效應管的源極S和漏極在制造工藝上是對稱的,可以互換使用。如筆者把3DJ6應用于功效前置級,D、S極互換后,電路工作狀態(tài)并無變化。


MOS管的襯底B與源極如果不連在一起,則D、S極可以互換,但有的MOS管由于結構上的原因(即襯底B與源極S連在一起),其D、S極不能互換。作開關管用的場效應管,一般都是功率型NMOS管,就屬于這種特例。對于增強型NMOS管,從其轉移特性看,其Ugs要大于開啟電壓(一般為幾伏),管子才導通。而耗盡型NMOS管盡管Ugs可以為正、零或負值,但其Ugs=Up時(Up稱夾斷電壓,為負的幾伏),Id=0,管子截止,所以對于NMOS管,實際使用時,G極對地電位較低,若S極接供電(高電位),則Ugs遠小于0,超出管子的使用條件,必使管子擊穿損壞。


從輸出特性看,對于功率型NMOS管,工作時Uds》0,其漏極擊穿電壓V(br)ds很高,反之Usd很低,若S接高電位,D接低電位,則MOS管將被擊穿。


綜上所述,MOS管的D、S極不可隨便對調使用,功率型MOS管其D、S極絕不能互換。對于功率型MOS管,D、S極間多接有保護二極管D,有的G、S間極也接有保護二極管,見圖2。


用指針萬用表R×100擋測試MOS管任意兩腳間的正反向電阻值,有5次為∞,一次較小,為幾百歐,否則管子一定損壞。阻值較小的這一次,對于NMOS管紅表筆接D極、黑筆接S極;對于PMOS管,紅筆接S極、黑筆接D極,余下的是G極。由此可見D、S極間接的非普通二極管,筆者試過對于圖1結構的管子(如2SK727、2SK2828)即使用500型萬用表的R×10k擋測,紅筆接S極、黑筆接D極,阻值仍為∞。


場效應管的源極和漏極可以互換使用嗎?

在做電路設計中三極管和MOS管做開關用時候有什么區(qū)別工作性質:

1.三極管用電流控制,MOS管屬于電壓控制。

2、成本問題:三極管便宜,MOS管貴。

3、功耗問題:三極管損耗大。

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。


實際上就是三極管比較便宜,用起來方便,常用在數字電路開關控制。MOS管用于高頻高速電路,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管,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(qū)和發(fā)射區(qū)組成的pn結為阻止多子(基區(qū)為空穴,發(fā)射區(qū)為電子)的擴散運動,在此pn結處會感應出由發(fā)射區(qū)指向基區(qū)的靜電場(即內建電場),當基極外加正電壓的指向為基區(qū)指向發(fā)射區(qū),當基極外加電壓產生的電場大于內建電場時,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(fā)射極加正電壓,在電場作用下,發(fā)射區(qū)的電子往基區(qū)運動(實際上都是電子的反方向運動),由于基區(qū)寬度很小,電子很容易越過基區(qū)到達集電區(qū),并與此處的PN的空穴復合(靠近集電極),為維持平衡,在正電場的作用下集電區(qū)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(fā)射極,這就是晶體管的工作原理。


三極管工作時,兩個pn結都會感應出電荷,當做開關管處于導通狀態(tài)時,三極管處于飽和狀態(tài),如果這時三極管截至,pn結感應的電荷要恢復到平衡狀態(tài),這個過程需要時間。而MOS三極管工作方式不同,沒有這個恢復時間,因此可以用作高速開關管。


(1)場效應管是電壓控制元件,而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號源取較少電流的情況下,應選用場效應管;而在信號電壓較低,又允許從信號源取較多電流的條件下,應選用晶體管。


(2)場效應管是利用多數載流子導電,所以稱之為單極型器件,而晶體管是即有多數載流子,也利用少數載流子導電。被稱之為雙極型器件。


(3)有些場效應管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負,靈活性比晶體管好。


(4)場效應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效應管集成在一塊硅片上,因此場效應管在大規(guī)模集成電路中得到了廣泛的應用。


(5)場效應晶體管具有較高輸入阻抗和低噪聲等優(yōu)點,因而也被廣泛應用于各種電子設備中。尤其用場效管做整個電子設備的輸入級,可以獲得一般晶體管很難達到的性能。


(6)場效應管分成結型和絕緣柵型兩大類,其控制原理都是一樣的。


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