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电子知识

MOS管的工作原理解析

来源:网络        发布时间:05-14        点击:
摘要 : 晶体管是有用的实用元件,你可以用它做很多有趣的实验。我们在一个电路里,让你知道晶体管是怎么工作的。很简单,只要你学会了基础知识。介绍了两种最常见的晶体管:NPN和MOSFET。
晶体管是有用的实用元件,你可以用它做很多有趣的实验。我们在一个电路里,让你知道晶体管是怎么工作的。很简单,只要你学会了基础知识。介绍了两种最常见的晶体管:NPN和MOSFET

晶体管像电子开关一样工作。它可以打开和关闭电流。晶体管在某种程度上类似于继电器,可以用来打开和关闭某些东西。晶体管也可以部分开启,这对制作放大器很有用。


MOS管

1、 NPN晶体管及其工作原理

NPN晶体管有三条腿:基极(b)集电极(c)发射极(E)

带管脚名称的NPN晶体管示意图符号

如果你打开它,电流可以从集电极流到发射极。当它关闭时,没有电流流动。

例如,要打开晶体管,基极和发射极之间需要0.7伏电压。如果你有一个0.7伏的电池,你可以把它连接在基极和发射极之间,晶体管就会导通。既然我们大多数人没有0.7伏的电池,我们怎么能打开晶体管呢?晶体管的基极到发射极部分的工作原理类似于二极管。二极管具有从可用电压“获得”的正向电压。如果串联增加一个电阻器,剩余电压将通过电阻降低。你可以通过增加电阻得到0.7伏。如果您添加了一个按钮,您可以通过一个按钮来控制晶体管,该按钮控制LED的打开和关闭。

如何选择元件值

要选择元件值,您需要进一步了解晶体管的工作原理:

当电流从基极流到发射极时,晶体管导通,以便更大的电流可以从集电极流到发射极。

这两个电流的大小有联系。这就是晶体管的增益。对于通用晶体管,这可能在100左右,这意味着如果从基极到发射极的电流为0.1 Ma,则从集电极到发射极的电流为10 Ma(超过100倍)。

R1需要什么电阻值才能获得0.1mA的电流?如果电池是9V,从晶体管基极到发射极的电压是0.7V,那么电阻上还有8.3V。

你可以用欧姆定律来计算电阻值:欧姆定律欧姆定律三角形

所以你需要83kΩ 电阻,这不是标准值,但它有82kΩ 。

R2用于限制LED的电流。如果您想直接将LED和电阻器连接到9V电池而不使用晶体管,您可以选择本应选择的值。例如,1KΩ

如何选择合适的值晶体管?

NPN晶体管是最常见的双极晶体管(BJT)。但是也有一种晶体管叫做PNP晶体管,它的工作原理是一样的,但是所有的电流都在相反的方向。

在选择晶体管时,记住晶体管能支持多少电流是很重要的。这被称为集电极电流(IC)。

2、 MOSFET晶体管及其工作原理

MOSFET晶体管是另一种非常常见的晶体管。

它还有三个引脚:栅极(g)源极(s)漏极(d)

MOSFET的工作原理类似于NPN晶体管,但它有一个重要的区别:

在NPN晶体管中,从基极到发射极的电流决定了有多少电流可以从集电极流到发射极。

在MOSFET中,G栅极和s源之间的电压决定了有多少电流可以从D漏极流向s源。

为了开启MOSFET,栅极和源极之间的电压高于晶体管的阈值电压。注意,MOSFET的阈值电压实际上是它关闭的电压。所以要正确地打开晶体管,你需要一个比这个高一点的电压。有多高取决于你想流多少电流。如果您的电压比阈值高出几伏,这可能会打开低电流,如LED。

请注意,即使您使用了足够高的电压有1A电流流动,这并不意味着你会得到1A。

所以你可以去你想要的高度,只要你确保你不超过最大电网电压限制。

如何关闭MOSFET?

了解MOSFET最重要的是它有点像电容器。这就是来源部分。当你们在栅极和电源之间施加电压时,它会一直保持到放电。如果总电路中存在电阻,晶体管将不会关闭。有了电阻,栅源电容就有了放电的路径,晶体管就会再次关断。

你为什么需要晶体管?

一个常见的问题是为什么我们需要晶体管?为什么不把发光二极管和电阻直接连接到电池上呢?

晶体管的优点是,你可以用小电流或小电压控制大得多的电流和电压。

晶体管也适用于更简单的传感器电路,例如光学传感器电路、触摸传感器电路或H桥电路。

我们几乎在所有电路中都使用晶体管。它确实是电子产品最重要的组成部分之一。

也许是常见的工作接触。我喜欢用MOS晶体管作功率放大器。那你呢?