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三极管与mos管的区分与应用

article 2024/9/23 23:34:01

三极管与mos管的区分与应用

这部分知识每次用都要查,隔一段时间就忘记了.忍无可忍,再此写下来,作为之后然后查找的笔记
这里先推荐几篇我查阅到的笔记,
<<三极管和MOS管驱动电路的正确用法>> https://blog.csdn.net/qq_21794157/article/details/122736035
<<PNP与NPN三极管开关特性>> https://zhuanlan.zhihu.com/p/143366794

~~插曲,不知道为啥Multisim老是仿真失败,试了好久没成功,最后重开新建文件才顺利.所以仿真也不是很好使.~~

一、符号和标识

1.NPN(S8050)

在这里插入图片描述

NPN,即P指向N.箭头朝外指.
实物封装的c极是单独一侧.将c极(输入)朝右边,那么左上就是b极(控制),左下就是e极(输出)

2.N沟道(2N7002)

在这里插入图片描述

N沟道和NPN的箭头符号相反;即N指向P,箭头朝内指.
实物封装的d极是单独一侧.将d极(输入)朝右边,那么左上就是g极(控制),左下就是s极(输出)
(寄生二极管和箭头方向一致)

3.PNP(MMBT4403L)

在这里插入图片描述

PNP,即P指向N.箭头朝内指.
实物封装的c极是单独一侧.将c极(输出)朝右边,那么左上就是b极(控制),左下就是e极(输入)

4.P沟道(AO3401A)

在这里插入图片描述

P沟道和PNP的箭头符号相反;即N指向P,箭头朝外指.
实物封装的d极是单独一侧.将d极(输出)朝右边,那么左上就是g极(控制),左下就是s极(输入)
(寄生二极管和箭头方向一致)

二、电路特性

1.NPN

在这里插入图片描述

电流顺着三极管内的箭头流动,Ie = Ib + Ic,18.8mA = 0.165mA + 18.6mA;
电源经过负载接在c极,控制接在b极,地接在c极;
经过仿真发现:电流Ie和Ib正相关;也就是说,如果减小限流电阻R1,那负载电流就会飙升.同时二者的关系总是保持Ie远大于Ib;
c极是接地GND,如果接了限流电阻,负载电流就会严重不足,如果要调整负载电流,应该调整控制端Ib的限流电阻.因为这同时也是减小控制端的输出电流.

引用大佬的笔记解释:
（1）NPN型三极管，适合射极接GND集电极接负载到VCC的情况。只要基极电压高于射极电压（此处为GND）0.7V，即发射结正偏（VBE为正），NPN型三极管即可开始导通。基极用高电平驱动NPN型三极管导通（低电平时不导通）；基极除限流电阻外，更优的设计是，接下拉电阻10-20k到GND。优点是：①使基极控制电平由高变低时，基极能够更快被拉低，NPN型三极管能够更快更可靠地截止；②系统刚上电时，基极是确定的低电平。
（2）对NPN三极管来说，最优的设计是，负载接在集电极和VCC之间。不够周到的设计是，负载接在射极和GND之间。

2.N沟道

在这里插入图片描述

电流逆着mos管内的箭头流动,Is = Ig + Id,64.3mA = 0mA + 64.3mA;
电源经过负载接在D极,控制接在G极,地接在S极;
对比NPN,N沟道的控制电流Ig更加小,可以忽略不计的程度;同时也保留:电流Id和Ig正相关;也就是说,如果减小限流电阻R1,那负载电流就会飙升.同时二者的关系总是保持Id远远远远大于Ig,
s极是接地GND,如果接了限流电阻,负载电流就会严重不足.这点和NPN一致;控制电流太小,忽略不计.

引用大佬的笔记解释:
（1）NMOS，适合源极接GND漏极接负载到VCC的情况。只要栅极电压高于源极电压（此处为GND）超过Vth（即Vgs超过Vth），NMOS即可开始导通。栅极用高电平驱动NMOS导通（低电平时不导通）；栅极除限流电阻外，更优的设计是，接下拉电阻10-20k到GND，使栅极控制电平由高变低时，栅极能够更快被拉低，NMOS能够更快更可靠地截止。
（2）对NMOS来说，最优的设计是，负载接在漏极和VCC之间。不够周到的设计是，负载接在源极和GND之间。

3.PNP

在这里插入图片描述

电流顺着三极管内的箭头流动,Ie = Ib + Ic,16.6mA = 0.353mA + 16.2mA;
电源接在e极,控制接在b极,地经过负载接在c极;
经过仿真发现:电流Ie和Ib正相关;也就是说,如果减小限流电阻R1,那负载电流就会飙升.同时二者的关系总是保持Ie远大于Ib,
e极是接电源,如果接了限流电阻,负载电流就会严重不足,如果要调整负载电流,应该调整控制端Ib的限流电阻.因为这同时也是减小控制端的输出电流.

引用大佬的笔记解释:
（1）PNP型三极管，适合射极接VCC集电极接负载到GND的情况。只要基极电压低于射极电压（此处为VCC）0.7V，即发射结反偏（VBE为负），PNP型三极管即可开始导通。基极用低电平驱动PNP型三极管导通（高电平时不导通）；基极除限流电阻外，更优的设计是，接上拉电阻10-20k到VCC；优点是：①使基极控制电平由低变高时，基极能够更快被拉高，PNP型三极管能够更快更可靠地截止；②系统刚上电时，基极是确定的高电平。
（2）对PNP三极管来说，最优的设计是，负载接在集电极和GND之间。不够周到的设计是，负载接在发射极和VCC之间。这样，就可以避免负载的变化被耦合到控制端。从电流的方向可以明显看出。

4.P沟道

在这里插入图片描述

电流逆着mos管内的箭头流动,Is = Ig + Id,1.32A = 0mA + 1.32A;
电源接在D极,控制接在G极,地经过负载接在S极;
对比PNP,P沟道的控制电流Ig更加小,可以忽略不计的程度;同时也保留:电流Id和Ig正相关;也就是说,如果减小限流电阻R1,那负载电流就会飙升.同时二者的关系总是保持Id远远远远大于Ig,
d极是接电源,如果接了限流电阻,负载电流就会严重不足.这点和PNP一致;控制电流太小,忽略不计.

引用大佬的笔记解释:
（1）PMOS，适合源极接VCC漏极接负载到GND的情况。只要栅极电压低于源极电压（此处为VCC）超过Vth（即Vgs超过-Vth），PMOS即可开始导通。栅极用低电平驱动PMOS导通（高电平时不导通）；栅极除限流电阻外，更优的设计是，接上拉电阻10-20k到VCC，使栅极控制电平由低变高时，栅极能够更快被拉高，PMOS能够更快更可靠地截止。
（2）对PMOS来说，最优的设计是，负载接在漏极和GND之间。不够周到的设计是，负载接在源极和VCC之间。