晶体管元器件特性分析：从二极管到MOS管
晶体管元器件特性分析：从二极管到MOS管
晶体管元器件是电子工程领域中最基本的元器件之一，广泛应用于各种电子设备中。本文将详细介绍二极管、三极管和MOS管的特性、分类及主要参数，帮助读者全面了解这些基础元器件的工作原理和应用特点。
一、二极管(Diode)特性分析：
二极管具备单向导电性，只允许电流由单一方向流过。晶体二极管内部由一个PN结组成，其普遍的制造材料主要采用硅或锗。一般硅二极管的正向导通压降为0.7V，锗二极管的正向导通压降为0.2V。
二极管分类：
二极管按照内部结构的不同可以分为点接触二极管、面接触二极管、平面型二极管三种。
点接触型二极管的PN结面积小，不能通大电流；但是其结电容小，因而高频特性好。
面接触性二极管的PN结面积大，可以通大电流，但是其结电容大，因而高频特性差，适用于大功率的整流电路。
平面型二极管的PN结面积大，其结电容也较大，适合于大功率的整流电路。
二极管的功能分类：
整流二极管、开关二极管、稳压(齐纳)二极管、续流二极管、钳位二极管、保护二级管、发光二极管。
二极管主要性能参数：
正向参数：启动压降、最大整流电流、最大浪涌电流
反向参数：最大反向电压、反向击穿电压、反向电流
其他参数：反向恢复时间、最高工作频率
二、三极管(BJT)特性分析：
三极管全称双极型晶体管，是一种控制电流的半导体器件，其作用是将微弱的信号放大成幅度值较大的电信号，具有电流放大的作用，也用作无触点开关使用。三极管由两个PN结组成，其普遍的制造材料主要采用硅或锗，有三个引出端，分别为：基极B、发射极E、集电极C。
三极管分类：
三极管按照结构可分为：NPN三极管、PNP三极管。
三极管按照用途可分为：高频三极管、低频三极管。
三极管按照信号可分为：小信号三极管、大功率三极管。
三极管的工作状态：
三极管的三种状态产生了三极管的两个应用场合：放大电路、开关电路。
三极管处于截止区的条件：发射结反偏，集电结反偏。
三极管处于饱和区的条件：发射结和集电结都处于正偏。
三极管处于放大区的条件：发射结正偏，集电结反偏。
三极管主要性能参数：
直流参数：直流电流放大倍数Hfe、集电极截止电流Icbo、发射极截止电流Iebo。
交流参数：交流电流放大倍数A。
额定参数：基极电流、集电极额定电流、集电极-发射极间电压、集电极-基极间电压、发射极-基极间电压、集电极损耗、特征频率。
三、MOS管(FET)特性分析：
MOS管全称金属氧化物半导体场效应管，是一种把输入电压的变化转化为输出电流的变化的晶体管，具备电压信号控制电流的作用。MOS管有三个引出端，分别为：栅极G、漏极D、源极S，其中漏极和源极是可以对调的，并不会影响器件的性能。
MOS管分类：
MOS管分为N沟道MOS管和P沟道MOS管两种，其中N沟道的MOS管类似于NPN型三极管；P沟道的MOS管类似于PNP型三极管。NMOS管在开关电源和马达驱动中应用非常广泛，因为其导通电阻小且容易制造，而且相比于PMOS管，其价格较便宜。
MOS管的工作状态：
MOS管的输出特性曲线可分为：截止区、可变电阻区、恒流区。
MOS管主要性能参数：
栅极端参数：栅极-源极间开启电压、栅极-漏极间电压、栅极-漏极间击穿电压
漏极端参数：漏极-源极额定电压、漏极额定电流、导通电阻、最大耗散功率
其他参数：极间电容、最高工作频率、低频跨导