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开关电源规划中怎么选用三极管和MOS管

三极管的工作原理:三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。分成NPN和PNP两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。我们把从基极

三极管的作业原理:三极管是电流扩大器材,有三个极,别离叫做集电极C,基极B,发射极E。分红NPN和PNP两种。咱们仅以NPN三极管的共发射极扩大电路为例来阐明一下三极管扩大电路的基本原理。

  咱们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表明电流的方向。

  三极管的扩大效果便是:集电极电流受基极电流的操控(假定电源 能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的改变,会引起集电极电流很大的改变,且改变满意必定的比例关系:集电极电流的改变量是基极电流变 化量的β倍,即电流改变被扩大了β倍,所以咱们把β叫做三极管的扩大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。假如咱们将一个改变的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的改变,Ib的改变被扩大后,导致了Ic很大的改变。三极管是电流操控型器材。

  Mos管是金属(metal)—氧化物(oxid)—半导体(semiconductor)场效应晶体管。或许称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。MOS管的源(source)和漏(drain)是能够对调的,他们都是在P型backgate中构成的N型区。在大都状况下,这个两个区是相同的,即便两头对调也不会影响器材的功能。这样的器材被认为是对称的。

  当MOS电容极(Gate)相对于衬底(BACKGATE)正偏置时产生的状况。穿过GATE DIELECTRIC的电场加强了,有更多的电子从衬底被拉了上来。一起,空穴被排挤出外表。跟着GATE电压的升高,会呈现外表的电子比空穴多的状况。因为过剩的电子,硅表层看上去就像N型硅。掺杂极性的回转被称为inversion,回转的硅层叫做沟道(channel)。跟着GATE电压的继续不断升高,越来越多的电子在外表堆集,channel变成了强回转。Channel构成时的电压被称为阈值电压Vt。当GATE和BACKGATE之间的电压差小于阈值电压时,不会构成channel。所以MOS是电压操控型器材。

  (1)场效应管是电压操控元件,而晶体管是电流操控元件。在只答应从信号源取较少电流的状况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又答应从信号源取较多电流的条件

  下,应选用晶体管。

  (2)场效应管是运用大都载流子导电,所以称之为单极型器材,而晶体管是即有大都载流子,也运用少量载流子导电。被称之为双极型器材。

  (3)有些场效应管的源极和漏极能够交换运用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管好。

  (4)场效应管能在很小电流和很低电压的条件下作业,并且它的制作工艺能够很便利地把许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运用。

  (5)场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等长处,因此也被广泛运用于开关电源及各种电子设备中。特别用场效管做开关电源的功率驱动,能够获得一般晶体管很难到达的功能。

  (6)场效应管分红结型和绝缘栅型两大类,其操控原理都是相同的。

  三极管BJT与场效应管FET的差异,简略列出几条:

  1.三极管用电流操控,MOS管归于电压操控,BJT扩大电流,FET将栅极电压转换为漏极电流。BJT榜首参数是电流扩大倍数β值,FET榜首参数是跨导gm;

  2.驱动才能:MOS管常用来电源开关管,以及大电流当地开关电路;

  3.本钱问题:三极管廉价,MOS管贵;

  4.BJT线性较差,FET线性较好;

  5.BJT噪声较大,FET噪声较小;

  6.BJT极性只要NPN和PNP两类,FET极性有N沟道、P沟道,还有耗尽型和增强型,所以FET选型和运用都比较复杂;

  7.功耗问题:BJT输入电阻小,耗费电流大,FET输入电阻很大,几乎不耗费电流;

  实际上便是三极管比较廉价,用起来便利,常用在数字电路开关操控;MOS管用于高频高速电路,大电流场合,以及对基极或漏极操控电流比较灵敏的当地。

  综上可知,不管在分立元件电路仍是集成电路中,FET代替BJT都是一个大趋势。

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