简单认识三极管和MOS管

一、三极管和MOS管的定义

什么是三极管？

三极管，全称应为半导体三极管，也被称为双极型晶体管或晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件。其主要功能是将微弱的电信号放大成幅度值较大的电信号，同时也被用作无触点开关。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。

三极管的工作状态：

1. 截止状态：当三极管的基极电压小于PN结的导通电压时，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态。
2. 放大状态：当三极管的基极电压逐渐升高，集电极电流逐渐增大，但基极电流却很小（由控流作用决定），这种状态称为放大状态。
3. 饱和状态：当三极管的基极电压大于PN结的导通电压时，基极电流即使变大，集电极电流也不会增大，相当于水龙头已经完全打开的状态。

此外，三极管还应用于开关控制、稳压功能、放大功能等。总之，三极管作为一种重要的电子元件，在电子电路中有着广泛的应用。

什么是MOS管？

MOS管，全称为金属氧化物半导体场效应晶体管，是一种半导体器件，其作用是把要传输的信号进行调制和解码。在电路中，它可以作为开关使用，当外加电压达到一定值时使电流通过而导通，或者当外加电压消失时使电流断掉而截止。另外，MOS管的输入电阻很大，使得它对负载电流的变化不敏感，即无论有无外加电源电压变化，它都保持截止状态不变。同时，当外电路接通且负载电流增大时，由于基区电阻较大而呈现高阻抗特性，使输出电压减小直至截止；而当外电路切断且负载电流减小至某一值后，它呈现短路特性使输出电压增大至正常值。

此外，MOS管具有功耗小、制造工艺简单、集成度高、价格便宜等特点，因此在电子电路中得到广泛应用。

二、三极管和MOS管的基本特性

三极管是电流控制电流器件，用基极电流的变化控制集电极电流的变化。有NPN型三极管和PNP型三极管两种，符号如下：

MOS管是电压控制电流器件，用栅极电压的变化控制漏极电流的变化。有P沟道MOS管（简称PMOS）和N沟道MOS管（简称NMOS），符号如下（此处只讨论常用的增强型MOS管）：

三、三极管和MOS管的关键参数

三极管的关键参数

• Icm 是集电极最大允许电流
  三极管工作时，当它的集电极电流超过一定数值时，它的电流放大系数β将下降。为此规定三级电流放大系数β变化不超过允许值时的集电极最大电流称为Icm。所以在使用中当集电极电流Ic超过Icm时不至于损坏三级管，但会使β值减小，影响电路的工作性能；
• Bvceo 是三级管基极开路时，集电极-发射极反向击穿电压。
  如果在使用中加载集电极与发射极之间的电压超过这个数值时，将可能使三极管产生很大的集电电流，这种现象叫击穿。三极管击穿后会造成永久性损坏或性能下降；
• Pcm 是集电极最大允许耗散功率。
  三极管在工作时，集电极电流集在集电结上会产生热量而使三极管发热。若耗散功率过大，三极管将烧坏。在使用中如果三极管在大于Pcm下长时间工作，将会损坏三极管。需要注意的是大功率的三极管给出的最大允许耗散功率都是在加有一定规格散热器情况下的参数。使用中一定要注意这一点。
• 特征频率 fT 随着工作频率的升高，三极管的放大能力将会下降，对应β=1时的频率fT叫作三极管的特征频率
• MOS管的关键参数
• 开启阈值电压（Vgsth）
  有些MOS管阈值电压不到1V，MOS管就能开始导通，有的MOS管开启电压至少2V。
• 持续工作电流（Ihold）
  MOS管工作时，能持续通过D极和S极间的电流。
• 栅极和源极之间的最大值（Vgs）
  当MOS管开始导通时，这个电压值较小，当栅极和源极间的电压值达到一个值时，MOS管才能完全导通。加载这两端的电压值也有个极限，不能超过给出的最大值。
• 最大耐压值（Vdss）
  加载到D极和S极间的最大电压值。通过MOS管加载到负载上的电压值，一定要小于最大耐压值，而且留有足够的余量。
• Vbr击穿电压
  在G极和S极间的电压值为0时，在D极和S极间加载电压，当电压值达到多少V时，MOS管被击穿。
• 导通电阻
  它的电阻越小越好，电阻越小，功耗就越小，发热量就越小。一般为几十毫欧，小的能达到几毫欧。
  四、三极管和MOS管分类及引脚定义

1、从半导体结构上看，三极管分为NPN型和PNP型。

2、按沟道分类，MOS管分为PMOS和NMOS