MOS管的工作原理解析
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摘要 : 晶體管是有用的實用元件,你可以用它做很多有趣的實驗。我們在一個電路里,讓你知道晶體管是怎么工作的。很簡單,只要你學會了基礎知識。介紹了兩種最常見的晶體管:NPN和MOSFET。
晶體管是有用的實用元件,你可以用它做很多有趣的實驗。我們在一個電路里,讓你知道晶體管是怎么工作的。很簡單,只要你學會了基礎知識。介紹了兩種最常見的晶體管:NPN和MOSFET。
晶體管像電子開關一樣工作。它可以打開和關閉電流。晶體管在某種程度上類似于繼電器,可以用來打開和關閉某些東西。晶體管也可以部分開啟,這對制作放大器很有用。

1、 NPN晶體管及其工作原理
NPN晶體管有三條腿:基極(b)集電極(c)發射極(E)
帶管腳名稱的NPN晶體管示意圖符號
如果你打開它,電流可以從集電極流到發射極。當它關閉時,沒有電流流動。
例如,要打開晶體管,基極和發射極之間需要0.7伏電壓。如果你有一個0.7伏的電池,你可以把它連接在基極和發射極之間,晶體管就會導通。既然我們大多數人沒有0.7伏的電池,我們怎么能打開晶體管呢?晶體管的基極到發射極部分的工作原理類似于二極管。二極管具有從可用電壓“獲得”的正向電壓。如果串聯增加一個電阻器,剩余電壓將通過電阻降低。你可以通過增加電阻得到0.7伏。如果您添加了一個按鈕,您可以通過一個按鈕來控制晶體管,該按鈕控制LED的打開和關閉。
如何選擇元件值
要選擇元件值,您需要進一步了解晶體管的工作原理:
當電流從基極流到發射極時,晶體管導通,以便更大的電流可以從集電極流到發射極。
這兩個電流的大小有聯系。這就是晶體管的增益。對于通用晶體管,這可能在100左右,這意味著如果從基極到發射極的電流為0.1 Ma,則從集電極到發射極的電流為10 Ma(超過100倍)。
R1需要什么電阻值才能獲得0.1mA的電流?如果電池是9V,從晶體管基極到發射極的電壓是0.7V,那么電阻上還有8.3V。
你可以用歐姆定律來計算電阻值:歐姆定律歐姆定律三角形
所以你需要83kΩ 電阻,這不是標準值,但它有82kΩ 。
R2用于限制LED的電流。如果您想直接將LED和電阻器連接到9V電池而不使用晶體管,您可以選擇本應選擇的值。例如,1KΩ
如何選擇合適的值晶體管?
NPN晶體管是最常見的雙極晶體管(BJT)。但是也有一種晶體管叫做PNP晶體管,它的工作原理是一樣的,但是所有的電流都在相反的方向。
在選擇晶體管時,記住晶體管能支持多少電流是很重要的。這被稱為集電極電流(IC)。
2、 MOSFET晶體管及其工作原理
MOSFET晶體管是另一種非常常見的晶體管。
它還有三個引腳:柵極(g)源極(s)漏極(d)
MOSFET的工作原理類似于NPN晶體管,但它有一個重要的區別:
在NPN晶體管中,從基極到發射極的電流決定了有多少電流可以從集電極流到發射極。
在MOSFET中,G柵極和s源之間的電壓決定了有多少電流可以從D漏極流向s源。
為了開啟MOSFET,柵極和源極之間的電壓高于晶體管的閾值電壓。注意,MOSFET的閾值電壓實際上是它關閉的電壓。所以要正確地打開晶體管,你需要一個比這個高一點的電壓。有多高取決于你想流多少電流。如果您的電壓比閾值高出幾伏,這可能會打開低電流,如LED。
請注意,即使您使用了足夠高的電壓有1A電流流動,這并不意味著你會得到1A。
所以你可以去你想要的高度,只要你確保你不超過最大電網電壓限制。
如何關閉MOSFET?
了解MOSFET最重要的是它有點像電容器。這就是來源部分。當你們在柵極和電源之間施加電壓時,它會一直保持到放電。如果總電路中存在電阻,晶體管將不會關閉。有了電阻,柵源電容就有了放電的路徑,晶體管就會再次關斷。
你為什么需要晶體管?
一個常見的問題是為什么我們需要晶體管?為什么不把發光二極管和電阻直接連接到電池上呢?
晶體管的優點是,你可以用小電流或小電壓控制大得多的電流和電壓。
晶體管也適用于更簡單的傳感器電路,例如光學傳感器電路、觸摸傳感器電路或H橋電路。
我們幾乎在所有電路中都使用晶體管。它確實是電子產品最重要的組成部分之一。
也許是常見的工作接觸。我喜歡用MOS晶體管作功率放大器。那你呢?