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很多小伙伴們對晶體管的掌握都是摸棱兩可。 很大的原因就是最初的分類就沒有記牢。 今天在這里我們就詳細作一下晶體管的分類。 學(xué)習(xí)電子的人阻容感,晶體管,開關(guān),電源各種英語都需要清楚的掌握。 晶體管(Transistor)是一種固體半導(dǎo)體器件。 包括二極管(兩端子器件)、三極管、場效應(yīng)管、晶閘管(三端子器件)等,有時特指雙極型器件。 二極管按照用途分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管、隔離二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管. 三極管也稱為雙極型晶體管。有時候大家說晶體管,習(xí)慣上會被默認為三極管,但是不夠嚴謹。 場效應(yīng)管分為結(jié)型場效應(yīng)管(JFET) 和 絕緣柵場效應(yīng)管(MOS管)兩大類。電路上常用的場效應(yīng)管作為開關(guān)電源基本上都是用的MOS管。 與雙極型晶體管相比,場效應(yīng)管具有如下特點: (1)場效應(yīng)管是電壓控制器件(雙極型晶體管是電流控制器件),它通過VGS(柵源電壓)來控制ID(漏極電流),所以場效應(yīng)管是壓控流器件; (2)場效應(yīng)管的控制輸入端電流極小,因此它的輸入電阻(107~1012Ω)很大。 (3)它是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電,因此它的溫度穩(wěn)定性較好; (4)它組成的放大電路的電壓放大系數(shù)要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數(shù); (5)場效應(yīng)管的抗輻射能力強; (6)由于它不存在雜亂運動的電子擴散引起的散粒噪聲,所以噪聲低。 大家看到場效應(yīng)管分為了結(jié)型場效應(yīng)管和絕緣柵場效應(yīng)管(IGFET/MOSFET管),又有N溝道和P溝道,又有耗盡型和增強型。一想到分這么多種類,直接就崩潰了。 今天我們就簡單捋清楚,一下子就讓大家記住。 耗盡型和增強型的區(qū)別: MOSFET既有增強型的、也有耗盡型的器件。 而結(jié)型場效應(yīng)晶體管(JFET)通常只有耗盡型場效應(yīng)晶體管。 耗盡型就是“常開”的一種FET ,即Vgs=0V 不需要有電壓,ID漏極電流即可導(dǎo)通。
增強型就是“常斷”的一種FET,即在0柵偏壓時是不導(dǎo)電的器件,也就是只有當(dāng)柵極電壓的大小大于其閾值電壓時才能出現(xiàn)導(dǎo)電溝道的場效應(yīng)晶體管。
所以耗盡型和增強型的兩個在圖形上很好區(qū)分,就是將曲線平移。x軸過0點,有正負值即為耗盡型。 否則為增強型。 P溝道和N溝道基本上可以理解為Vgs施加正負電壓。 其中P溝道為負壓Vgs<0V,N溝道為正壓Vgs>0V.。 P溝道施加負壓,N溝道施加正壓。(源極到柵極方向)
關(guān)于場效應(yīng)管的符號記憶: 1.是耗盡型還是增強型:
如果三個線段為一條直線就是耗盡型。 這個也很好記憶,耗盡型本身就是在0電壓的狀態(tài)下就是導(dǎo)通的,所以默認就是一條直線為導(dǎo)通狀態(tài)。而增強型在0電壓下是不導(dǎo)通的,所以是三個線段。 2.源極和漏極的判斷:
兩頭相連在一起的即為S級源極。 原因是為了將源極和襯底相連,為了使得襯底與源極不會形成PN結(jié)正偏,保持源極為低電勢。(與襯底相同電勢) 1、防止有電流從襯底流向流向源極和導(dǎo)電溝道,這里是防止襯底與源極的PN結(jié)導(dǎo)通,導(dǎo)通了的話,就會有電流從襯底的低摻雜的P型硅片流向源極的高摻雜N+區(qū)。 2、將襯底與源極相連接,兩者的電位就相同了,沒有正向壓降,兩者間的PN結(jié)就不會導(dǎo)通,從而就不會有電流流過PN結(jié)。 3、也可以不連接襯底與源極,但是要保證襯—源之間電壓U(BS)使襯—源之間PN結(jié)反向偏置。這樣也不會有電流從襯底經(jīng)過PN結(jié)流向源極。 3.箭頭方向: 箭頭實際上襯底到溝道的PN結(jié)方向,看下面這個圖,襯底實際上是在兩個漏極和源極的底部。當(dāng)溝道形成后PN結(jié)的方向就是此箭頭的方向,也是此箭頭的意義。 從而就有了箭頭指向G極的是N溝道 ,箭頭背向G極的是P溝道。
4.寄生二極管的方向
這個方向正好和箭頭的方向是一致的。 實際上這個二極管是襯底和漏極寄生出的二極管。 一般在大功率MOS管上的工藝上自動寄生出的二極管效應(yīng),并非是有意而為之,加上去的。 這個二極管的方向是襯底到漏極的PN結(jié)方向,由于襯底和S極相同電勢,即正常從S極到D極的PN結(jié)方向。 5.導(dǎo)通條件 P溝道,VGS<0,負壓導(dǎo)通。 N溝道,VGS>0,正壓導(dǎo)通
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