三极管和MOS管工作状态图解+实例( 二 )


因为我们的器件不是理想的,我们在来看下面一个图 。
【三极管和MOS管工作状态图解+实例】这是我们常用的一款小信号BJT,型号为的直流电压增益曲线 。从图中可以看出,BJT的共射极直流电压增益hfe(也就是通常意义下的β)不仅是温度的函数,而且与集电极电流有关 。在一定的集电极电流范围内,hfe基本为常数;当集电极电流大于一定值时,hfe将急剧下降 。产生这一现象的机理我们在这里就不讨论了 。我们在使用BJT作为开关时,大多数情况下用于驱动外部负载,如LED、继电器等,这些负载的电流一般较大,此时hFe已经下降到远小于我们计算时使用的那个值 。如前面的例子,如果这个BJT为,集电极电流达到近50mA,此时的β(或hFe)已经下降到只要100左右了,计算基极电阻时使用的β也应该取100而不是200 。
而实际应用中,Ib并不是越大越好,因为Ib对外电路来说是没有实质作用的,它仅仅是维持BJT可靠导通的必要条件 。Ib越大,驱动部分的损耗也就越大,从而降低了电路的效率 。而且Ib越大还会影响三极管的开关速率,这个我们后面再深究 。

三极管和MOS管工作状态图解+实例

文章插图
电子元件基础之三极管静态工作点
我们都知道,三极管的工作状态有三个,截止区,放大区,饱和区 。那么三极管工作在什么工作状态是由什么决定的呢?是由基极电流(Ib)来决定的,和其他因素完全没有关系 。
如果Ib=0,则三极管工作在截止区 。
如果0< βIb US时导通 。(简单认为)UG=US时截止 。
P沟道:UG
但UG比US大(或小)多少伏时MOS管才会饱和导通呢?这要看具体的MOS管,不同的MOS管要求的压差不同 。比如笔记本上用于信号切换的MOS管:N7002,,,,等 。UG比US大3V---5V即可 。
2、隔离作用
如果我们想实现线路上电流的单向流通,比如只让电流由A->b,阻止由b->A,请问该怎么做?
但这样的做法有一个缺点,二极管上会产生一个压降,损失一些电压信号 。而使用MOS管做隔离,在正向导通时,在控制极加合适的电压,可以让MOS管饱和导通,这样通过电流时几乎不产生压降 。下面我们来看一个防电源反接电路 。
这个电路当电源反接时NMOS管截止,保护了负载 。电源正接时由于NMOS管导通压降比较小,几乎不损失电压,比在电源端加保险管再在负载并联一个二极管的方案好一些 。