晶體管 BJT 和MOSFET 都適用于放大和開關(guān)應(yīng)用。然而,它們具有顯著不同的特征。
圖源:華秋商城雙極結(jié)型晶體管 (BJT)雙極結(jié)型晶體管,通常稱為 BJT,從結(jié)構(gòu)上看,就像兩個(gè)背靠背連接的 pn 結(jié)二極管。BJT由三個(gè)端子組成,即發(fā)射極(Emitter,E)、基極(Base,B)和集電極(Collector,C)。雙極結(jié)型晶體管根據(jù)結(jié)構(gòu),雙極結(jié)型晶體管分為 NPN 和 PNP 晶體管。在 NPN 晶體管中,薄薄的一層 p 型半導(dǎo)體夾在兩個(gè) n 型半導(dǎo)體之間,而在 PNP 晶體管中,薄薄的一層 n 型半導(dǎo)體夾在兩個(gè) p 型半導(dǎo)體之間。PNP 和 NPN的電荷載流子不同,NPN以空穴為主要載流子,而PNP以電子為主要載流子。但兩者的工作原理實(shí)際上是相同的,唯一的區(qū)別在于偏置,以及每種類型的電源極性。
BJT符號(hào)BJT是一個(gè)電流控制裝置,集電極或發(fā)射極輸出是基極電流的函數(shù)。比如,通過調(diào)基極和發(fā)射極之間電壓,可以控制集電極的電流,如下圖所示。
BJT工作電壓的變化會(huì)影響基極的電流,而該電流又會(huì)影響晶體管的輸出電流。由此可見,在BJT里,是輸入電流控制著輸出電流。許多人更喜歡 BJT 用于低電流應(yīng)用,例如用于開關(guān),因?yàn)樗鼈兏阋?。BJT被廣泛用作放大器、開關(guān)或振蕩器等應(yīng)用。
雙極結(jié)型晶體管金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET )金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管,俗稱MOSFET,是一種主要由硅半導(dǎo)體材料制成的場效應(yīng)晶體管,是最常用的晶體管類型。MOSFET具有三個(gè)端子:源極、柵極和漏極。它的頂部有金屬端子,端子下方有氧化硅層,而半導(dǎo)體材料形成底層——由此形成金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。
MOSFET結(jié)構(gòu)
與 BJT 不同,MOSFET不存在基極電流。MOSFET是一種電壓控制器件,氧化物絕緣柵電極上的電壓可以生成用于在其他觸點(diǎn)“源極和漏極”之間傳導(dǎo)的通道,進(jìn)而控制漏極電流。即MOSFET柵極上的電壓會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電場,允許電流在源極和漏極之間流動(dòng),但該電流可能被柵極上的電壓夾斷或打開。根據(jù)工作原理,MOSFET分為增強(qiáng)型MOSFET和耗盡型MOSFET。增強(qiáng)型 MOSFET 在正常情況下保持關(guān)閉狀態(tài),需要柵極電壓才能將其打開,而耗盡型 MOSFET 在正常情況下保持打開狀態(tài),需要柵極電壓才能將其關(guān)閉。MOSFET分類
MOSFET 的優(yōu)點(diǎn)在于它們可以更有效地處理功率,功耗更低。如今,MOSFET 是數(shù)字和模擬電路中最常用的晶體管,取代了當(dāng)時(shí)非常流行的 BJT。最后,簡單總結(jié)下兩者的重要區(qū)別:
● BJT 是雙極器件,而 MOSFET 是單極器件。
● BJT 有發(fā)射極、集電極和基極,而 MOSFET 有柵極、源極和漏極。
● BJT 是電流控制器件,由基極電流控制;而 MOSFET 是電壓控制器件,由柵極電壓控制。
● BJT 的開關(guān)速度限制高于 MOSFET。
● BJT 適合小電流應(yīng)用,而 MOSFET 適合大功率功能。
● 在數(shù)字和模擬電路中,目前認(rèn)為 MOSFET 比 BJT 更常用。
● BJT和MOSFET都有廣泛的應(yīng)用。在選擇合適的器件時(shí),需要考慮開關(guān)速度、控制方法、功耗、負(fù)載類型、效率和成本等幾個(gè)因素。
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