什么时候用什么晶体管

电器工程 场效应管 bjt 晶体管
2022-01-23 00:22:46

所以有几种类型的晶体管:

  1. BJT
  2. 场效应管
  3. MOSFET

将所有这些与每种风格的各种风格(NPN、PNP、增强模式、耗尽模式、HEXFET 等)结合起来,您就有了各种各样的部件,其中许多都能够完成相同的工作。哪种类型最适合哪种应用?晶体管用作放大器、数字逻辑开关、可变电阻器、电源开关、路径隔离等等。我如何知道哪种类型最适合哪种应用?我敢肯定,在某些情况下,一个人比另一个人更适合。我承认这里存在一定程度的主观性/重叠,但我敢肯定,对于列出的每种晶体管类型(以及我未提及的那些)最适合哪一类应用程序,我确信有一个普遍的共识?例如,

PS - 如果这需要是一个 Wiki,如果有人想为我转换它也没关系

2个回答

主要区别在于BJT和FET之间,最大的区别是前者由电流控制,后者由电压控制。

如果您正在构建少量的东西并且不太熟悉各种选择以及如何利用这些特性来发挥优势,那么坚持使用 MOSFET 可能更简单。它们往往比同等 BJT 更昂贵,但在概念上更容易为初学者使用。如果你得到“逻辑电平”MOSFET,那么驱动它们就变得特别简单。您可以直接从微控制器引脚驱动 N 通道低侧开关。只要不超过 20V,IRLML2502 就是一个很棒的小 FET。

一旦您熟悉了简单的 FET,那么习惯双极的工作方式也是值得的。由于不同,它们各有优缺点。必须用电流驱动它们可能看起来很麻烦,但也可能是一个优势。它们基本上看起来像 BE 结上的二极管,因此电压永远不会很高。这意味着您可以从低压逻辑电路切换 100 伏或更多电压。由于 BE 电压在第一近似值时是固定的,因此它允许像射极跟随器这样的拓扑结构。您可以在源极跟随器配置中使用 FET,但通常特性不是那么好。

另一个重要的区别在于开关行为。BJT 看起来像一个固定电压源,在完全饱和时通常为 200mV 左右,在大电流情况下则高达 1V。MOSFET 看起来更像是低电阻。在大多数情况下,这允许开关两端的电压较低,这是您在电源开关应用中看到如此多的 FET 的原因之一。然而,在大电流下,BJT 的固定电压低于电流乘以 FET 的 Rdson。当晶体管必须能够处理高电压时尤其如此。BJT在高压下通常具有更好的特性,因此存在IGBT。IGBT 实际上是用于开启 BJT 的 FET,然后由 BJT 完成繁重的工作。

可以说的东西还有很多。我只列出了一些让事情开始。真正的答案将是一整本书,我没有时间看。

正如奥林所说,这确实是一个很容易占据一整本书的主题。

几个额外的点:

FET 栅极的极高输入阻抗使其对高阻抗源非常有用。常用于低电平音频放大器,某些麦克风,或需要对被测对象影响尽可能小的测试设备的前端(例如示波器等)
也可以在欧姆区域使用 FET作为电压可变电阻

MOSFET 的开关速度更快,因为它们没有 BJT 所具备的电荷存储能力,尽管栅极电容可能需要大量驱动才能使用更大的类型。认为正是出于这个原因,您经常看到双极驱动 MOSFET 栅极,以利用 BJT 基极的低电容和 MOSFET 的快速开关时间。
热失控和二次击穿是 BJT 的问题,而 MOSFET 则没有,尽管 dV/dt 故障和功率 MOSFET 中的寄生 BJT 会导致不必要的开启等问题会变得复杂:

寄生补偿