在分析其中包含晶体管的电路时,它们是 MOSFET 还是 BJT 什么时候会有所不同?
MOSFET 和 BJT 有什么区别(从电路分析的角度来看)?
从设计的角度来看,主要和最明显的区别是基极电流:正如 Russel 所说,双极是电流驱动的,这意味着流入集电极的电流将与流入基极(和发射极)的电流成正比将输出 KCL 的总和);相反,MOSFET具有非常高的栅极阻抗,只需施加高于阈值的电压即可激活它。
双极晶体管具有相当恒定的电流增益,\$ h_{FE} \$,它给出了线性响应,而 MOS 具有相当复杂的响应(与 Vgs 处于饱和状态的二次方,取决于“线性”中的 Vgs 和 Vds)。
另一方面,它的固定增益可能不足以将其用作开关,其中低功率输入用于打开大电流负载:在这种情况下,达林顿配置(两个级联 BJT)可以提供帮助,但是MOS 没有这个问题,因为它的电流增益几乎是无限的(没有我们所说的门电流)。
另一个可能相关的方面是,由栅极中的电荷控制的 MOS 不喜欢它处于浮动状态(未连接):在这种情况下,它会暴露在噪声中,并会导致不可预知的行为(可能破坏性的)。从这个意义上说,需要基极电流的 BJT 更加稳健。
通常 BJT 也有较低的阈值(MOS 约为 0.7 V vs 1+ V),但这非常依赖于器件,并不总是适用。
数量差异:
这实际上取决于您正在处理的电路类型和电压水平。但一般来说,晶体管(BJT 或 FET)是一个“复杂”组件(我的意思是复杂,它不是电阻器、电容器、电感器,也不是理想的电压/电流源),这意味着从电路分析角度看来,您应该首先为晶体管选择正确的模型,即由代表晶体管行为的非“复杂”组件组成的电路(谷歌为 Hybrid-pi 模型),以便对其进行分析。现在,如果您同时查看 BJT 和 MOSFET 模型,您将能够对它们进行定量比较并了解差异。您选择正确模型的方式取决于不同的因素,即:
准确性
复杂
如果是小信号还是大信号
(仅举几个)
定性差异:
查看论坛中关于晶体管的一些帖子,(例如 David Kessner 的)
在分析电路时,这会有所不同,因为 BJT 的电气等效模型与 FET 不同,因为正如他们之前所说的那样,BJT 的特性与 FET 不同。
从这张照片可以看出
这是由于 FET 的巨大输入电阻。
顺便说一句,如果我们使用不利的配置,输入电阻会变小,就像我们使用公共栅极或公共基极时发生的情况一样。