一文详解三极管和MOS管

一、三极管

1.三极管定义

三极管有三个端口，分别是基极(Base)，集电极（collector）和发射极(Emitter)。

2.NPN型三极管

下面重新定义，把上图的NPN型晶体管的基机B视为控制端，集电极C为输入端，发射集E为输出端，这里的输入输出是指电流的流向。

当NPN晶体管的控制端有电流输入时，就会有电流从输入端进入并从输出端流出。

NPN型晶体管

3.PNP型三极管

而PNP型晶体管正好相反，把PNP型晶体管的基极B视为控制端，集电极C视为输出端，发射集E视为输入端。 当有电流从控制端流出时，就会有电流从输入端流到输出端。

PNP型晶体管

4.三极管的用法特点

关键在于B极(基极)或者E极(发射极)之间的电压情况,对于PNP而言，只要发射极(E极)电压高于基极(B极)0.7v，这个三极管E极(输入端)与C极(输出端)就可以导通。

同理，对于 NPN而言，只要发射极(E极)电压低于基极(B极)0.7v，这个三极管E极(输入端)与C极(输出端)就可以导通。

二、MOS管

MOS管也叫MOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor），即金属氧化物半导体型场效应管，属于场效应管中的绝缘栅型。

1.MOS管基本原理

MOS管有三个端口，分别是栅极(Gate)、源极(Source)、漏极(Drain)。

MOS管栅极G和源极S之间是绝缘的，由于Sio2绝缘层的存在，在栅极G和源极S之间等效一个电容存在，电压Vgs产生电场从而导致源极-漏极电流的产生。 此时的栅极电压Vgs决定了漏极电流的大小，控制栅极电压Vgs的大小就可以控制漏极电流Id的大小，可以得出以下结论：

1)MOS管是由改变电压来控制电流的器件；

2)MOS管输入特性为容性特性，输入阻抗极高。

2.PNMOS

1). PMmos判断

箭头指向G是NMOS：

以P为基极(衬底)，漏-源极两个为N型的管子称为PMOS

箭头背向G是PMOS

以N为基极(衬底)，漏-源极两个为P型的管子称为NMOS

 

2). PNMOS特性上差异

PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适用于源极接VCC的情况(高端驱动)；

NMPS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适用于源极接地的情况(低端驱动)。

PMOS增强型管导通条件：uG-uS＜0，且∣uG-uS∣＞uGS(th)，uGS(th)是开启电压；

NMOS增强型管导通条件：uG-uS＞0，且∣uG-uS∣＞uGS(th)，uGS(th)是开启电压；

uGS(th)查手册，列如PMOS的uGS(th)为-0.4v,NMOS的uGS(th)为4v.

3、推挽电路

推挽输出是使用一对选择性地从相连负载灌电流或者拉电流的器件的电路，它常常使用一对参数相同的功率三极管或者MOSFET管。

1.下图的三极管Q3为NPN型三极管，当Vin电压为V+时，下图的NPN型三极管的控制端有电流输入，Q3导通，于是电流从上往下通过，提供电流给负载。 经过NPN型三极管提供电流给负载，Vo输出高电平，这就叫推 。

2.当Vin电压为V-时，下面的PNP型三极管有电流流出，Q4导通，有电流从上往下流。 经过下面的P型三极管提供电流给负载，Vo输出低电平，这就叫挽。