探析在ON狀態(tài)下的MOSFET和三極管有何區(qū)別

MOSFET是一種在模擬電路和數(shù)字電路中都應(yīng)用的非常廣泛的一種場效晶體管。三極管也成為雙極型晶體管，他能夠控制電流的的流動，將較小的信號放大成為幅值較高的電信號。MOSFET和三極管都有ON狀態(tài)，那么在處于ON狀態(tài)時，這兩者有什么區(qū)別呢?

MOSFET和三極管，在ON狀態(tài)時，MOSFET通常用Rds，三極管通常用飽和Vce。那么是否存在能夠反過來的情況，三極管用飽和Rce，而MOSFET用飽和Vds呢?

三極管ON狀態(tài)時工作于飽和區(qū)，導(dǎo)通電流Ice主要由Ib與Vce決定，由于三極管的基極驅(qū)動電流Ib一般不能保持恒定，因而Ice就不能簡單的僅由Vce來決定，即不能采用飽和Rce來表示(因Rce會變化)。由于飽和狀態(tài)下Vce較小，所以三極管一般用飽和Vce表示。

MOS管在ON狀態(tài)時工作于線性區(qū)(相當(dāng)于三極管的飽和區(qū))，與三極管相似，電流Ids由Vgs和Vds決定，但MOS管的驅(qū)動電壓Vgs一般可保持不變，因而Ids可僅受Vds影響，即在Vgs固定的情況下，導(dǎo)通阻抗Rds基本保持不變，所以MOS管采用Rds方式。

電流可以雙向流過MOSFET的D和S，正是MOSFET這個突出的優(yōu)點，讓同步整流中沒有DCM的概念，能量可以從輸入傳遞到輸出，也可以從輸出返還給輸入。能實現(xiàn)能量雙向流動。

第一點、MOS的D和S既然可以互換，那為什么又定義DS呢?

對于IC內(nèi)部的MOS管，制造時肯定是完全對稱的，定義D和S的目的是為了討論電流流向和計算的時候方便。

第二點、既然定義D和S，它們到底有何區(qū)別呢?

對于功率MOS，有時候會因為特殊的應(yīng)用，比如耐壓或者別的目的，在NMOS的D端做一個輕摻雜區(qū)耐壓，此時D,S會有不同。

第三點、D和S互換之后，MOS表現(xiàn)出來的特性，跟原來有何不同呢?比如Vth、彌勒效應(yīng)、寄生電容、導(dǎo)通電阻、擊穿電壓Vds。

DS互換后，當(dāng)Vgs=0時，只要Vds>0.7V管子也可以導(dǎo)通,而換之前不能。當(dāng)Vgs>Vth時，反型層溝道已形成，互換后兩者特性相同。

D和S的確定

我們只是說電流可以從D--to--S ，也可以從S----to---D。但是并不意味著：D和S 這兩個端子的名字可以互換。

DS溝道的寬度是靠GS電壓控制的。當(dāng)G固定了，誰是S就唯一確定了。

如果將上面確定為S端的，認(rèn)為是D。

將原來是D的認(rèn)為是S ，并且給G和這個S施加電壓，結(jié)果溝道并不變化，仍然是關(guān)閉的。

當(dāng)Vgs沒有到達(dá)Vth之前，通過驅(qū)動電阻R對Cgs充電，這個階段的模型就是簡單的RC充電過程。

當(dāng)Vgs充到Vth之后，DS導(dǎo)電溝道開始開啟，Vd開始劇烈下降。按照I=C*dV/dt,寄生電容Cgd有電流流過 方向：G-->D。按照G接點KCL Igd電流將分流IR，大部分驅(qū)動電流轉(zhuǎn)向Igd，留下小部分繼續(xù)流到Cgs。因此，Vgs出現(xiàn)較平坦變化的一小段。這就是miler平臺。

本篇文章主要介紹了在ON狀態(tài)下，MOSFET和三極管的區(qū)別。并對其中的一些細(xì)節(jié)進(jìn)行了深入的分析和講解。希望大家在閱讀過本篇文章之后能對著兩種晶體管在ON狀態(tài)下的區(qū)別的有所了解。