MOSFET 应在哪个区域用作开关?

电器工程 场效应管 交换
2022-01-28 01:50:30

我有一个关于 MOSFET开关操作的问题。

根据一篇文章:

为了将 MOSFET 用作开关,它必须工作在截止和线性(或三极管)区域。

根据另一篇文章:

最好采用饱和区的 MOSFET 使其作为开关工作。

我对用作开关的 MOSFET 的工作区域感到非常困惑。

我应该在(线性/欧姆/三极管)或饱和区域中操作 MOSFET 以“打开”吗?

4个回答

当您的文章(错误地)这样说时:-

最好采用饱和区的 MOSFET 使其作为开关工作。

这是因为它是由认为 BJT 特性的等效部分的名称可以 100% 转移到 MOSFET 的人编写的。

要清除这一点: -

  • 当 MOSFET 作为导通开关工作时,它工作三极管或欧姆区
  • 当 MOSFET 作为关断开关工作时,它工作在截止区域
  • 当 MOSFET 作为受控电流器件运行时,它工作在饱和区
  • “饱和”是指通道饱和

在此处输入图像描述

  • 当 BJT 作为开关操作时,它工作在饱和区和截止区
  • 在 BJT 的情况下,“饱和”是指基极的饱和,因为 PN 或 NP 结都(有点)导电

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我应该在(线性/欧姆/三极管)或饱和区域中操作 MOSFET 以“打开”吗?

答:线性/欧姆/三极管区域

如果您想使用 MOSFET 作为开关,您可能需要低 V DS,因为理想的开关在端子之间没有电压降,但它可以有无限电流通过它。

因此,根据 MOSFET 的特性曲线,您必须在线性区域内工作。如您所见,如果您需要 10 A(假设刻度以安培为单位),则增加 V GS时 V DS会更低

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您的困惑可能来自这样一个事实,即对于双极过境者,不同区域的名称并不相同:

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所以如果你使用双极晶体管作为开关,你应该在饱和区使用它。

MOSFET 晶体管可用作三极管和饱和区的导通开关,但它给我们带来了不同的优势。

在饱和状态下,可以获得较大的电流,但在三极管中,由于其电阻较低,可以实现较低的损耗。

通常在数字电路设计中,三极管区域比较常见。

无论是mosfet、fet还是双极,为了开关目的,它只有一个定义:它处于饱和状态或截止状态。饱和度是设备上的最小电压和最大电流。在关断或开路状态下,器件两端都有电压,但电流可以忽略不计。在这种开关模式下,在上述两种情况下,器件中的耗散都是最小的,并且最大功率受到控制。为确保饱和,您可能必须在限制范围内过驱动和类似的欠驱动,甚至负驱动设备以确保完全截止。按照数据表进行操作,不要过度使用。这些器件在有源区域或线性区域中使用的唯一一次是在放大器中(甚至不是全部)。

引入“三极管模式”是没有意义的。更何况,谁说三极管没有截止和饱和?有时想描述实物图时用“英文”比较好,但是没有cmos语言、triode语言等。常识不依赖于语言。工程学并不排除常识。