MOS管和三极管控制区别-MOS管和三极管在功能上的区别

本文主要讲MOS管和三极管在控制上的区别。我们为什么经常看到在使用单片机I/O口驱动MOS管时，不是使用单片机I/O口直接驱动，而是经过一级三极管，使用三极管驱动MOS管。

三极管和MOS管控制区别

三极管和MOS管在驱动上是有区别的，三极管是电流驱动，而MOS管是电压驱动，三极管的基极驱动电压只要高于Ube的死区电压即可控制三极管导通，硅材料三极管的死区电压一般为0.6V，锗材料三极管的死区电压一般为0.3V，所以控制三极管的电压对于硅材料的三极管来说只要高于0.6V左右即可，而对于锗材料的三极管来说只要高于0.3V左右即可。

而MOS管就不一样了，MOS管是电压型驱动，其驱动电压必须高于其死区电压Ugs的最小值才能导通，不同型号的MOS管其导通的Ugs最小值是不同的，一般为3V~5V左右，最小的也要2.5V，但这也只是刚刚导通，其电流很小，还处于放大区的起始阶段，一般MOS管达到饱和时的驱动电压需6V~10V左右。

三极管和MOS管控制实际应用

了解三极管和MOS管在控制上的区别之后，那么单片机I/O口怎么控制三极管和MOS管呢？单片机一般采用5V或3.3V供电，其I/O口高电平为5V或3.3V，处理器一般讲究低功耗，如今使用3.3V供电的单片机较多，所以其I/O口高电平也只有3.3V。

（1）3.3V的电压足够可以驱动三极管，三极管属于电流驱动，根据I/O口的电压VIO以及限流电阻R1的值可以推算出基极电流，Ib=（VIO-0.6V）/R1，选择不同的电阻R1阻值，可以改变基极电流，只要VIO大于0.6V，想要使三极管工作在饱和区都可以，下图为简单的NPN三极管控制LED指示灯的原理。

（2）MOS管是电压驱动，MOS管开启最低驱动电压为3V~5V左右，不同型号MOS管驱动电压不同，一些小功率MOS管最低驱动电压为2.5V左右，单片机I/O口可以直接驱动，但是此时MOS管处于半导通状态，内阻很大，驱动小电流负载可以这么使用。大电流负载就不可以这么使用了，内阻大，管子的功耗过大，很容易烧毁MOS管。MOS管达到饱和状态所需驱动电压一般为6V~10V左右，3.3V的电压不足以直接驱动MOS管使其饱和。因此，可以在I/O口的输出端加一级三极管，使MOS管的驱动电压变高。举例说明，仅供参考，原理如下图所示。

原理分析：当单片机I/O口为高电平时，NPN三极管Q5导通，直接将N-MOS管控制极G极拉低，MOS管截止，负载不工作；当单片机I/O口为低电平时，NPN三极管Q5截止，电阻R12和R13将24V电源分压得G极电压为：24V*20K/（10K+20K）=8V，MOS管导通并达到饱和状态，负载工作。

总结：三极管为电流驱动，较低的电压就可以驱动三极管，而MOS管为电压驱动，驱动电压较高，单片机I/O口的电压不足以驱动MOS管，所以经常使用三极管作为缓冲改变电压，当然除了使用三极管之外还可以使用光耦等。

MOS管和三极管在功能上的区别

MOS管和三极管在功能上有什么区别？这两种元件本身就可以看作一个基本单元，一个独立的器件，就算拆开外壳，用肉眼也找不出什么差别，从工作原理上理解又謷牙诘屈，这次从一个简单的触摸灯电路来感受一下二者功能上的区别。

这个触摸灯电路如下，图的右下角也说明了这个电路操作过程，如果用手同时触摸MOS管的G极（栅极）和电源正极，那么LED灯就会发光，即使手松开灯也继续亮，至于为什么会这样，可以简单理解为：当G极电位升高后，会在D极（漏极）和S极（源极）之间形成一个导电沟道，这个沟道就相当于一根导线，因此线路导通了。

导通时D极与S极之间的压降也能用万用表量出来，压降接近于0 V，在昨天那篇文章已经介绍过了。

如果用手同时触摸G极和电源负极，那么这个LED灯就会熄灭，之所以会这样，那是因为这个沟道夹断了，理解起来刚好和导通时相反。

那如果把MOS管换成三极管现象还是这样吗？更换的原理图就是下图中右面那个电路，实际上换成三极管，同时触摸三极管基极和电源正极（相当于MOS管的栅极和电源正极）这个LED灯也会亮，不过当手松开后这个LED灯会立马熄灭。

为什么和用MOS管现象不同呢？我们回忆一下三极管工作于放大状态时的条件：发射结正偏，集电结反偏。

如果用手同时触摸基极和电源正极，这两个条件都满足，所以三极管导通了，LED灯也亮了；如果此时送开手，集电结反偏仍然满足，但是发射结正偏已经不满足了，因此三极管会截止，对外表现就是这个LED灯会熄灭。

从这也能感受出来，MOS管确实比三极管好用，确实MOS管与三极管相比有很多优点，例如：

1、MOS管是电压控制性器件，三极管是电流控制性器件，因此MOS管更节能。

2、MOS管只有多数载流子参与导电，三极管中多数载流子和少数载流子都参与导电，因此MOS管热稳定性更好。

3、MOS管灵活性比三极管好。

4、在工艺上MOS管更易于集成。

5、MOS管导通时导通压降小（接近于0 V，而三极管工作于放大状态大于0.3 V）。

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