MOSFET和BJT之间有什么区别(从电路分析的角度来看)?


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在分析其中装有晶体管的电路时,它们是MOSFET还是BJT会有什么区别?


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我写这个其他问题的答案适用于这样一个问题: electronics.stackexchange.com/questions/14440/...

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主要差异/粗糙:MOSFET由电压驱动,可有效控制双向电阻通道的电阻。要保持BUT所需的零电流(因此0功率),需要将大量电荷扫入和移出栅极以改变驱动,因此栅极处的高电流瞬变。| BJT由电流驱动,并控制一个单向结,该单向结的通过电流的能力受到控制。基极需要与集电极电流相关的电流,因此导通时需要静态功率。在某些情况下,使用外部驱动器和反馈电路将允许MOSFET和BJT互换。
拉塞尔·麦克马洪

Answers:


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从设计的角度来看,主要和最明显的区别是基极电流:正如罗素所说,双极性是电流驱动的,这意味着流入集电极的电流将与流入基极(和发射极)的电流成比例。将输出KCL的总和);MOSFET具有极高的门极阻抗,只需将电压高于阈值即可激活它。

HFË

另一方面,其固定增益可能不足以将其用作开关,在该开关中,低功率输入用于接通大电流负载:在那种情况下,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,因为它的电流增益实际上是无限的(如我们所说,没有门电流)。

另一个可能相关的方面是,由栅极中的电荷控制的MOS不希望它处于浮动状态(未连接):在这种情况下,它会暴露于噪声中,并会导致不可预测的行为(可能破坏性的)。从这个意义上讲,需要基极电流的BJT更坚固。

通常,BJT还具有较低的阈值(MOS约为0.7 V VS 1+ V),但这非常取决于器件,并不总是适用。


我见过的MOSFET字面上在大门口(你忽略的栅极电容和高工作频率的晶体管性能)当前的巨额!! 如果您不提及晶体管背后的模型,这不是一个有效的答案...否则,您的解释听起来像是一堆规则,这些规则来自谁知道晶体管遵循的位置...列出晶体管遵循的所有规则将导致许多if甚至更多的矛盾。请参考该模型,它本身会说:)
gmagno 2012年

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@gmagno我们可以整天谈论模型,二阶和高频效应,温度依赖性和短通道效应;我只是想给OP暗示一些有关使用晶体管的电路的期望。模型中没有提到某些内容,而更可能在数据表中找到。我只是从理论知识中了解到我所假设的许多错误。
clabacchio

我认为描述理想的MOSFET与理想的BJT有何不同是公正而有用的,并且由于理想的MOSFET没有栅极电容,因此它没有栅极电流。另一方面,提及MOSFET和BJT与理想模型不同的定性方法也将有所帮助。栅极电容以及热响应应是其中的一部分。BJT变热时的导电性能更好,而MOSFET的导电性能较差,因此会影响导致热稳定性的情况以及导致热失控的情况。
超级猫

@supercat好的,我同意你们俩,而且我也认为了解他们的工作方式会更好地理解他们;我要说的是,常常很难知道MOS晶体管的Ids方程,因为它包含数据手册中没有的参数。因此,使用它会导致卡住。
clabacchio

@clabacchio:我倾向于认为MOSFET具有一定的栅极电压,低于该栅极电压它们会“关断”,超过另一个电压会使其处于“导通”状态,并且会传导一定的最小电流量(可能的话,可能会更多) ,以及它们可以在其中执行所需操作的电压范围。这不是一个非常详尽的模型,而是一个在定义的部分上非常符合实际情况的模型,并且该模型足以满足许多目的。
超级猫

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数量差异:

这实际上取决于要处理的电路类型和电压水平。但是一般来说,晶体管(BJT或FET)是一个“复杂”组件(用复数表示,它不是电阻器,电容器,电感器也不是理想的电压/电流源),从电路分析的角度来看鉴于此,您应该首先为晶体管选择正确的模型,即由代表晶体管性能的非“复杂”组件构成的电路(对于Hybrid-pi模型为google),以便对其进行分析。现在,如果您同时查看BJT模型和MOSFET模型,您将能够定量比较它们并了解它们之间的差异。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:

在论坛上查看一些有关晶体管的文章(例如,David Kessner的文章)


抱歉,但这不能回答问题,只是解决问题的一种抽象的,某种程度上是哲学的方式。只谈论基础电流会更好。
clabacchio

谈论基础电流会低估这个问题。通常,我会尝试提供概念帮助,而不是将答案限制在显而易见的以及课堂上通常听到的内容上。
gmagno 2012年

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在分析电路时,这将有所不同,因为BJT的等效电路模型与FET不同,因为它们在BJT的特性之前就不像FET。

从这张照片可以看到 FET的等效模型

这是由于FET的输入电阻很大。

顺便说一下,如果我们使用不利的配置,则输入电阻器my会变小,就像使用公共栅极或公共基极时发生的那样。

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