來源:壹芯微 發布日期
2019-09-05 瀏覽:-MOS管和三級管區別
MOS管是場效應晶體管(Field Effect Transistor,FET)的簡稱。它屬于電壓控制型半導體器件,具有輸入電阻高、噪聲小、功耗低、沒有二次擊穿現象、安全工作區域寬、受溫度和輻射影響小等優點,特別適用于高靈敏度和低噪聲的電路,現已成為普通晶體管的強大競爭者。
普通晶體管(三極管)是一種電流控制元件,工作時,多數載流子和少數載流子都參與運行,所以被稱為雙極型晶體管;而MOS管是一種電壓控制器件(改變其柵源電壓就可以改變其漏極電流),工作時,只有一種載流子參與導電,因此它是單極型晶體管。
MOS管和三極管一樣都能實現信號的控制和放大,但由于他們構造和工作原理截然不同,所以二者的差異很大。在某些特殊應用方面,MOS管優于三極管,是三極管無法替代的。
MOS管不僅可以做開關電路,也可以做模擬放大,因為柵極電壓在一定范圍內的變化會引起源漏間導通電阻的變化。二者的主要區別就是:雙極型管是電流控制器件(通過基極較小的電流控制較大的集電極電流),mos管是電壓控制器件(通過柵極電壓控制源漏間導通電阻)。

有三種工作狀態:截止、放大、飽和,靠改變基極電流來實現,只在截止和飽和狀態切換就是開關電路。mos管同樣有這三種工作狀態,只不過是靠改變柵極電壓來實現。所以兩種器件都可以用于模擬電路和數字電路。兩種器件各有其優缺點,在模擬電路和數字電路都有應用。

下面簡單講一下MOS管和三極管的區別
1.普通三極管參與導電的,既有多數載流子,又有少數載流子,故稱為雙極型三極管;而在MOS管中只是多子參與導電,故又稱為單極型三極管。因少子濃度受溫度、輻射等因素影響較大,所以MOS管比三極管的溫度穩定性好、抗輻射能力強、噪聲系數很小。在環境條件(溫度等)變化很大的情況下應選用MOS管。
2.三極管是電流控制器件,通過控制基極電流到達控制輸出電流的目的。因此,基極總有一定的電流,故三極管的輸人電阻較低;MOS管是電壓控制器件,其輸出電流決定于柵源極之間的電壓,柵極基本上不取電流,因此,它的輸入電阻很高,可達109~1014Ω。高輸入電阻是MOS管的突出優點。
3.MOS管和三極管都可以用于放大或作可控開關。但MOS管還可以作為壓控電阻使用,可以在微電流、低電壓條件下工作,具有功耗低,熱穩定性好,容易解決散熱問題,工作電源電壓范圍寬等優點,且制作工藝簡單,易于集成化生產,因此在目前的大規模、超大規模集成電路中,MOS管占主要地位。
4.由于MOS觀的柵源極之間的絕緣層很薄,極間電容很小,而柵源極之間電阻又很大,帶電物體靠近柵極時,柵極上感應少量電荷產生很高的電壓,就很難放掉,以至于柵源極之間的絕緣層擊穿,造成永久性損壞。因此管子存放時,應使柵極與源極短接,避免柵極懸空。尤其是焊接MOS管時,電烙鐵外殼要良好接地。
5.BJT是利用小電流的變化控制大電流的變化;JFET是利用PN結反向電壓對耗盡層厚度的控制,來改變導電溝道的寬窄,從而控制漏極電流的大小;MOSEFET是利用柵源電壓的大小,來改變半導體表面感生電荷的多少,從而控制漏極電流的大小。
6.MOS管的漏極和源極可以互換(某些),耗盡型絕緣柵管的柵極電壓可正可負,靈活性比三極管強。但要注意,分立的MOS管,有時已經將襯底和源極在管內短接,源極和漏極就不能互換使用了。
7.MOS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MOS管集成在一塊硅片上,因此MOS管在大規模集成電路中得到了廣泛的應用
8.三極管導通電阻大,MOS管導通電阻小,只有幾百毫歐姆,在現在的用電器件上,一般都用MOS管做開關來用,他的效率是比較高的。
9.MOS管具有很低的級間反饋電容,一般為5—10pF,而三極管的集電結電容一般為20pF左右。
10.MOS管組成的放大電路的電壓放大系數要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數。
11.MOS管的噪聲系數很小,在低噪聲放大電路的輸入級及要求信噪比較高的電路中要選用MOS管。
12.MOS管G極必須有一個對地的放電電阻,不然上電就燒,而三極管基極不需要。
MOS管與對比三級管五大優勢
(一)、MOS管沒有二次擊穿現象,可見采用MOS管作為開關管,其開關管的損壞率大幅度的降低,近兩年電視機開關電源采用MOS管代替過去的普通晶體三極管后,開關管損壞率大大降低也是一個極好的證明。
(二)、MOS管柵極和其它電極是絕緣的,不產生電流;而三極管工作時基極電流IB決定集電極電流IC。因此MOS管的輸入電阻比三極管的輸入電阻高得多。
(三)、MOS管只有多數載流子參與導電;三極管有多數載流子和少數載流子兩種載流子參與導電,因少數載流子濃度受溫度、輻射等因素影響較大,所以MOS管比三極管的溫度穩定性好。
(四)、MOS管在源極未與襯底連在一起時,源極和漏極可以互換使用,且特性變化不大,而三極管的集電極與發射極互換使用時,其特性差異很大,b 值將減小很多。
(五)、MOS管的噪聲系數很小,在低噪聲放大電路的輸入級及要求信噪比較高的電路中要選用MOS管。
在只允許從信號源取較少(高輸出阻抗)電流的情況下,選用MOS管,達到阻抗匹配目的,適用于低噪高輸入電阻的前置電路;在信號電壓較低,允許取用電流的情況下,選用三極管。作為開關管,MOS管的效率較高,多用在大電流、高速開關電源上;在環境溫度變化較大的場合應使用MOS管。
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