图文详解:MOSFET和BJT之间的区别-KIA MOS管
场效应晶体管(MOSFET)和双极结型晶体管(BJT)是两种封装形式各异的晶体管,虽然MOSFET和BJT都是晶体管,但它们的工作方式不同,表现出不同的行为,因此它们的使用方式不同。
什么是MOSFET?
金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)是一种场效应晶体管(FET),由三个端子-栅极、源极和漏极组成。在MOSFET中,漏极由栅极端的电压控制,因此MOSFET是一种电压控制器件。施加在栅极上的电压控制流入漏极的电流量。
MOSFET有两种类型,“p沟道”和“n沟道”。这两种类型都可以处于增强或耗尽模式(见图1)。这意味着总共有四种不同类型的MOSFET。
在p沟道MOSFET中,源极和漏极端子由p型半导体制成。同样,在n沟道MOSFET中,源极和漏极端子由n型半导体制成。栅极端子本身由金属制成,并使用金属氧化物与源极和漏极端子分离。
这种绝缘水平源于低功耗,是此类晶体管的主要优势。这通常会看到MOSFET用于低功率设备或作为构建模块来降低功耗。
耗尽模式:当栅极端电压低时,通道呈现最大电导。由于栅极端电压为正或负,沟道电导率降低。
增强模式:当栅极端电压较低时,除非向栅极端施加更多电压,否则器件不导通。
什么是BJT?
双极结型晶体管(BJT)是一种电流驱动器件(相比之下,MOSFET是电压驱动的),广泛用作放大器、振荡器或开关等。BJT具有三个引脚(基极、集电极和发射极)和两个结:p结和n结。
BJT有两种类型——PNP和NPN。每种类型都有一个大的集电极元件和一个大的发射极元件,它们以相同的方式掺杂。在这些结构之间是一小层称为“基础”的其他掺杂剂。电流流入PNP的集电极并流出发射极。
在NPN中,极性相反,电流流入发射极并流出集电极。在任何一种情况下,基极中的电流方向都与集电极相同。
从根本上说,BJT晶体管的操作是由其基极端子上的电流决定的。例如,小的基极电流等于小的集电极电流。BJT的输出电流始终等于输入电流乘以一个称为“增益”的系数,通常是基极电流的10-20倍。
MOSFET与BJT之间有何不同?
MOSFET和BJT之间有很多不同之处:
(1)MOSFET(电压控制)是金属氧化物半导体,而BJT(电流控制)是双极结型晶体管。
(2)虽然两者都有三个终端,但它们有所不同。MOSFET具有源极、漏极和栅极,而BJT具有基极、发射极和集电极。
(3)MOSFET是高功率应用的理想选择,而BJT更常用于低电流应用。
(4)BJT取决于其基极端子上的电流,而MOSFET取决于氧化物绝缘栅电极上的电压。
(5)MOSFET的结构本质上比BJT的结构更复杂。
MOSFET和BJT之间哪个更好?
MOSFET和BJT都具有独特的特性和各自的优缺点。但是,我们不能说哪个“更好”,因为这个问题非常主观。这个问题没有一个直接而明确的答案。
在选择在项目中使用哪个时,必须考虑许多不同的因素才能做出决定。其中包括功率电平、驱动电压、效率、成本和开关速度等——这是了解项目真正有帮助的地方。
通常,MOSFET在电源中的效率通常更高。例如,在负载可变且电源有限的电池供电设备中,使用BJT将是一个坏主意。但是,如果BJT用于为具有可预测电流消耗的东西(例如LED)供电,那么这很好,因为可以将基极-发射极电流设置为LED电流的一小部分以获得更高的效率。
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