簡單認識三極管和MOS管

一、三極管和MOS管的定義

什么是三極管？

三極管，全稱應為半導體三極管，也被稱為雙極型晶體管或晶體三極管，是一種控制電流的半導體器件。其主要功能是將微弱的電信號放大成幅度值較大的電信號，同時也被用作無觸點開關。三極管是在一塊半導體基片上制作兩個相距很近的PN結(jié)，兩個PN結(jié)把整塊半導體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有PNP和NPN兩種。

三極管的工作狀態(tài)：

1. 截止狀態(tài)：當三極管的基極電壓小于PN結(jié)的導通電壓時，基極電流為零，集電極電流和發(fā)射極電流都為零，三極管這時失去了電流放大作用，集電極和發(fā)射極之間相當于開關的斷開狀態(tài)。
2. 放大狀態(tài)：當三極管的基極電壓逐漸升高，集電極電流逐漸增大，但基極電流卻很小（由控流作用決定），這種狀態(tài)稱為放大狀態(tài)。
3. 飽和狀態(tài)：當三極管的基極電壓大于PN結(jié)的導通電壓時，基極電流即使變大，集電極電流也不會增大，相當于水龍頭已經(jīng)完全打開的狀態(tài)。

此外，三極管還應用于開關控制、穩(wěn)壓功能、放大功能等?？傊?，三極管作為一種重要的電子元件，在電子電路中有著廣泛的應用。

什么是MOS管？

MOS管，全稱為金屬氧化物半導體場效應晶體管，是一種半導體器件，其作用是把要傳輸?shù)?a target="_blank">信號進行調(diào)制和解碼。在電路中，它可以作為開關使用，當外加電壓達到一定值時使電流通過而導通，或者當外加電壓消失時使電流斷掉而截止。另外，MOS管的輸入電阻很大，使得它對負載電流的變化不敏感，即無論有無外加電源電壓變化，它都保持截止狀態(tài)不變。同時，當外電路接通且負載電流增大時，由于基區(qū)電阻較大而呈現(xiàn)高阻抗特性，使輸出電壓減小直至截止；而當外電路切斷且負載電流減小至某一值后，它呈現(xiàn)短路特性使輸出電壓增大至正常值。

此外，MOS管具有功耗小、制造工藝簡單、集成度高、價格便宜等特點，因此在電子電路中得到廣泛應用。

二、三極管和MOS管的基本特性

三極管是電流控制電流器件，用基極電流的變化控制集電極電流的變化。有NPN型三極管和PNP型三極管兩種，符號如下：

MOS管是電壓控制電流器件，用柵極電壓的變化控制漏極電流的變化。有P溝道MOS管（簡稱PMOS）和N溝道MOS管（簡稱NMOS），符號如下（此處只討論常用的增強型MOS管）：

三、三極管和MOS管的關鍵參數(shù)

三極管的關鍵參數(shù)

• Icm 是集電極最大允許電流
  三極管工作時，當它的集電極電流超過一定數(shù)值時，它的電流放大系數(shù)β將下降。為此規(guī)定三級電流放大系數(shù)β變化不超過允許值時的集電極最大電流稱為Icm。所以在使用中當集電極電流Ic超過Icm時不至于損壞三級管，但會使β值減小，影響電路的工作性能；
• Bvceo 是三級管基極開路時，集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓。
  如果在使用中加載集電極與發(fā)射極之間的電壓超過這個數(shù)值時，將可能使三極管產(chǎn)生很大的集電電流，這種現(xiàn)象叫擊穿。三極管擊穿后會造成永久性損壞或性能下降；
• Pcm 是集電極最大允許耗散功率。
  三極管在工作時，集電極電流集在集電結(jié)上會產(chǎn)生熱量而使三極管發(fā)熱。若耗散功率過大，三極管將燒壞。在使用中如果三極管在大于Pcm下長時間工作，將會損壞三極管。需要注意的是大功率的三極管給出的最大允許耗散功率都是在加有一定規(guī)格散熱器情況下的參數(shù)。使用中一定要注意這一點。
• 特征頻率 fT 隨著工作頻率的升高，三極管的放大能力將會下降，對應β=1時的頻率fT叫作三極管的特征頻率
• MOS管的關鍵參數(shù)
• 開啟閾值電壓（Vgsth）
  有些MOS管閾值電壓不到1V，MOS管就能開始導通，有的MOS管開啟電壓至少2V。
• 持續(xù)工作電流（Ihold）
  MOS管工作時，能持續(xù)通過D極和S極間的電流。
• 柵極和源極之間的最大值（Vgs）
  當MOS管開始導通時，這個電壓值較小，當柵極和源極間的電壓值達到一個值時，MOS管才能完全導通。加載這兩端的電壓值也有個極限，不能超過給出的最大值。
• 最大耐壓值（Vdss）
  加載到D極和S極間的最大電壓值。通過MOS管加載到負載上的電壓值，一定要小于最大耐壓值，而且留有足夠的余量。
• Vbr擊穿電壓
  在G極和S極間的電壓值為0時，在D極和S極間加載電壓，當電壓值達到多少V時，MOS管被擊穿。
• 導通電阻
  它的電阻越小越好，電阻越小，功耗就越小，發(fā)熱量就越小。一般為幾十毫歐，小的能達到幾毫歐。
  四、三極管和MOS管分類及引腳定義

1、從半導體結(jié)構(gòu)上看，三極管分為NPN型和PNP型。

2、按溝道分類，MOS管分為PMOS和NMOS