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Mosfet 和 三极管:在ON 状态区别:

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blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-7 14:25:25
Mosfet 和 三极管,在ON 状态:
mosfet 通常用Rds
三极管通常用饱和Vce,
能反过来说吗?
mosfet 用饱和Vds
三极管用饱和Rce,
说说你的看法:
eric.wentx
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版主
  • 2010-12-7 14:34:09
 
1.一个是电流型器件,一个是电压型器件
2. 你DATAHSHEET上如何定一个MOSFET的Vds( 不同的ids下)?同样Rce你也无法定义吧
HolyFaith
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副总工程师
  • 2010-12-8 09:00:09
 
MOS大部分用的是功率的,是在开关状态。三极管咱们一般用的是小信号的,是在放大状态的。觉得还是不太好比的
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-8 13:33:51
 
用三极管做开关电源的主开关的电路一大把呀。。。。
真武阁
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副总工程师
  • 2010-12-8 18:13:52
 
MOS导通呈电阻特性,三极管导通呈二极管结特性
按:前提是饱和导通。
nk6108
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  • 2011-8-5 02:30:12
 
nk6108
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  • 2011-8-5 02:32:41
 
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  • 2011-8-5 02:36:50
 
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  • 2011-8-5 02:37:28
 
BJT 的跨导,就是二极管的伏安特性,它的导通电阻不比 FET 大,但由于导电须穿过势壘,故Uce 有门限。
eric.wentx
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版主
  • 2010-12-8 18:15:35
 
90年代前,基本上电源(正/反/半/全/)都是用BJT来做的,所以去翻下书,上面原理图都是画的BJT,并不是MOSFET.
蓝天兄,回答下一楼的问题,看你如何定义那些东西?
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-9 19:12:23
 
请兄台看我7楼写的,
有问题,请不吝指出。
sswcwy
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高级工程师
  • 2010-12-9 00:11:27
 
三极管ON状态时工作于饱和区,导通电流Ice主要由Ib与Vce决定,由于三极管的基极驱动电流Ib一般不能保持恒定,因而Ice就不能简单的仅由Vce来决定,即不能采用
饱和Rce来表示(因Rce会变化);由于饱和状态下Vce较小,所以三极管一般用饱和Vce表示。
MOS管在ON状态时工作于线性区(相当于三极管的饱和区),与三极管相似,电流Ids由Vgs和Vds决定,但MOS管的驱动电压Vgs一般可保持不变,因而Ids可仅受Vds影响,即在Vgs固定的情况下,导通阻抗Rds基本保持不变,所以MOS管采用Rds方式。
以上均为个人愚见,如有不对之处欢迎各位大侠拍砖~~
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-9 19:10:49
 
我和兄台的理解有一点点的不同。
1。MOS管在ON状态时工作于线性区?
应该是工作在饱和区。
2。与三极管相似,电流Ids由Vgs和Vds决定
这个同意。
3。但MOS管的驱动电压Vgs一般可保持不变
相对于三极管的Vbe容易变动,3。的说法也能接受。
综观兄台的观点,造成这个原因的本质是因为三极管是流控器件,三极管Rce=f(Ib,Vce,Ic), 而三极管在饱和状态下的Ib是不稳定的,故:三极管Rce不能确定。
而Mosfet是压控器件,Rds=f(Vth,Vds,Id), Vth是相对稳定的。故,Rds相对稳定。
分析的有道理,谢谢!
zkybuaa
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  • 2010-12-9 19:55:47
 
呵呵~
蓝天兄的第一点就有误。
mosfet ON状态是工作在可变电阻区的,OFF状态是工作在截至区的。弥勒区才是恒流区。
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-9 20:05:00
 
mosfet在ON 状态,是先经过可变电阻区(放大区,会在这里发生miler效应)。表现:驱动电位会出现一个平台。随后,迅速越过这个地带,进入恒阻区(饱和区),再这个区,电感完成能量积累(拿boost来说)。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-12-9 20:13:04
 
晕倒~
是你的错,还是我的错?
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-9 20:19:11
 
呵呵,可能我没有说清楚吧
我这里的ON ,是特指 越过mile期之后的,饱和状态。
不好意思没说清楚,让兄台误解了
玉兔昇
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高级工程师
  • 2010-12-9 20:18:37
 

为什么场效应管是这样划分?而三极管分为饱和区、放大区和截止区?
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-9 20:20:51
 
其实三极管的三个区也是这样划分的。不同的书出现不同的说法。让人混淆
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-12-9 20:21:53
 
一般CMOS放大电路,是工作在饱和区,对否?
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-9 20:29:13
 
呵呵,我知道我和兄之间的问题出在哪里了。。。
关于这三个区,不同的书定义的不一样。
有的将饱和区(说成恒流区)
有的将放大区(说成饱和区)
真的很晕死。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-12-9 20:33:48
 
你的图中,两条曲线之间的区域,是CMOS防大电路的工作区域。
这个地方叫恒流区或者叫饱和区,对否?
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-9 21:11:53
 
是不是 应该叫放大区呢?
记得康华光的书是这样定义的(拿NPN三极管来说)
从Ic-Vce轴顺时针开始,依次是:饱和区,放大区,截止区
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-12-9 21:39:06
 
我们学校的教材是童诗白、华成英的教材,里面定义这个区域,叫做 恒流区,也叫饱和区。
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-9 21:56:36
 
康华光的教材里,称 放大区为 恒流区。
sswcwy
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高级工程师
  • 2010-12-9 22:21:30
 
这些教材定义的术语真是杯具。。
heimei868
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高级工程师
  • 2010-12-10 09:52:14
 
术语太多了
slamdunk
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高级工程师
  • 2010-12-9 22:41:49
 
我们一般讨论BJT和MOS是有区别的,MOS管平的那段叫饱和区,而BJT是放大区,几乎所有书上都是这样定义
wsh5106
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副总工程师
  • 2010-12-9 20:33:50
 
蓝天看的是哪本书上的?都帖出看看,就不信那个邪了。。。
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-9 21:04:54
 
这是真的,当年在做仪表的时候我们和厂里的总工程师都争论过,现场翻书。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-12-9 21:59:29
 
继续下去~
MOS的D极和S极,有何区别?
有很多场合,DS可以互换工作,比如同步整流,有源嵌位。
BJT的C E是否可以互换工作?
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-9 22:10:58
 
张兄提了个非常好的问题。
电流可以双向 流过 Mosfet的D和S ,正是Mosfet这个突出的优点,让同步整流中没有DCM的概念,能量可以从输入传递到输出,也可以从输出返还给输入。能实现能量双向流动。
但NPN 三极管的C-E不可以双向流动电流。通常只能从C流向E。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-12-9 22:13:16
 
你这是在重复我的问题啊。说说原因吧。
wsh5106
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副总工程师
  • 2010-12-9 22:17:30
 
这个应该与内部结构有关吧,少子与多子的移动。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-12-9 22:20:41
 
晕菜~
MOS是单极性器件,哪里来的少子?
wsh5106
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副总工程师
  • 2010-12-9 22:23:40
 
我是说NPN或者PNP啊
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-12-9 22:25:56
 
我还以为你答复的是 MOS的D极和S极,有何区别呢~
不过即使是在说 NPN和PNP,你的说法也是有问题的。
多子的运动叫扩散运动,少子的运动叫漂移运动。两者有本质的区别。
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-9 22:32:36
 
张兄半导体知识,让人汗颜。
乘机给我们扫扫盲吧~
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-12-9 22:36:05
 
给你扫锤子盲,你还不知道我?
模拟电子这块知识,一瓶子不满,半瓶子咣当,呵呵~
wsh5106
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LV8
副总工程师
  • 2010-12-9 22:35:37
 
不管是扩散还是漂移,都可以称为移动。这个字眼不必计较了。
就以NPN为例:
扩散运动形成Ie,漂移运动形成Ic,我觉得这个方向是不能反的。
slamdunk
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高级工程师
  • 2010-12-9 22:40:30
 
。。。。。。。。
多子和少子都有漂移和扩散运动。。。。扩散和浓度梯度相关,漂移运动是指在电场作用下载流子的运动。。。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-12-9 22:44:28
 
这个说法,是在模拟电路中讲解PN结的时候提到的。
既然扩散跟浓度梯度有关,肯定是从高浓度向低浓度扩散,少子如何扩散?
slamdunk
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高级工程师
  • 2010-12-9 22:48:45
 
高浓度向低浓度,只有有浓度梯度,就会有扩散电流。。。
zkybuaa
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  • 2010-12-10 11:21:15
 
我明白兄台的意思了。
扩散本身就是一种无规律的运动,扩散可以从低浓度到高浓度,也可以从高浓度向低浓度。
但主要还是从高浓度向低浓度,我这么说就没问题了吧?
slamdunk
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高级工程师
  • 2010-12-10 20:51:38
 
我不是这个意思,扩散电流的方向始终是从高浓度向低浓度,只要有浓度梯度,就会有扩散运动。
我觉得你30楼的说法是有问题的,多子和少子都是一直有扩散电流和漂移电流的。举个最简单的例子,PN结在无外部偏置的情况下,总的电流是0,但是并不代表没有电流,而是此时载流子的扩散电流和漂移电流达到了一个动态平衡,在有外加偏压的情况下,PN结内建电势被削弱,动态平衡被破坏,空穴扩散电流会大于漂移电流,所以会有净的空穴电流从P区流入N区。在分析PNP管的时候也是同样的道理。
nk6108
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  • 2011-8-13 03:08:13
 
一块两段浓度不同的料子,两个方向通电分别不大,就像电阻那样,但当中间隔了些东西时,就会导致双向特性有异。
nk6108
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副总工程师
  • 2011-8-13 03:08:15
 
一块两段浓度不同的料子,两个方向通电分别不大,就像电阻那样,但当中间隔了些东西时,就会导致双向特性有异。
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-9 22:30:03
 
具体的原因,我没有深入思考,很少对器件本身结构去考虑。多数是掌握它的外特性。
简单理解:mosfet是沟道导电。
既然是沟道,电流应该可以双向的。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-12-9 22:35:13
 
既然是讨论,那就深入点,兄台不妨好好考虑一下~
1、MOS的D S既然可以互换,那为什么又定义DS呢?
2、既然定义D S,它们到底有何区别呢?
3、D S互换之后,MOS表现出来的特性,跟原来有何不同呢?
比如Vth、弥勒效应、寄生电容、导通电阻、击穿电压Vds。
讨论清楚这几个问题,本贴直奔精华去了~
slamdunk
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LV6
高级工程师
  • 2010-12-9 22:47:31
 
IC里面的MOS管,D,S基本是对称的,几乎一样,
对于功率MOS,根据不同的应用,DS的性能会有区别
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-12-9 22:48:59
 
上面三个问题,挨个来讨论下吧。
区别肯定是有的,要不然来个MOS,只要定义出一个G就可以了,其余两个管脚就不用管了~
slamdunk
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LV6
高级工程师
  • 2010-12-9 22:57:17
 
1,于IC内部的MOS管,制造时肯定是完全对称的,定义DS的目的我觉得是为了讨论电流流向和计算的时候方便。
2,对于功率MOS,有时候会因为特殊的应用,比如耐压或者别的目的,在NMOS的D端做一个轻掺杂区耐压,此时D,S会有不同。
hym4063
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LV3
助理工程师
  • 2010-12-10 11:36:27
 
1 对, D S电压谁高谁是D
nk6108
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副总工程师
  • 2011-8-16 19:54:00
 
功率MOS 由D向S约呈漏斗形,是为了不让夹断区域过份集中。
另外,正因只有沟道电阻,故耗尽(常开)型是不宜用于大功率的!
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-9 23:05:07
 
好,先说如何确定D S 。
我们只是说电流可以从D--to --S ,也可以从S----to---D
但是并不意味着:D和S 这两个端子的名字可以互换。
DS 沟道的宽度是靠GS电压控制的。当G固定了,谁是S 就唯一确定了。
如果你将上面确定为S端的,认为是D 。
将原来是D的认为是S ,并且给G和这个S 施加电压,结果沟道并不变化,仍然是关闭的。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-12-10 11:10:27
 
将GS驱动信号,加在GD两端,DS之间的导电沟道,会不会打开?
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-10 11:19:08
 
这正是我上楼要表达的,
我个人认为DS之间的导电沟道不会打开,或许我的认识比较浅显。
我总觉得任何一个电子器件要想它合理地为你服务总要满足一定的外加条件,在这个条件满足的基础上,对它如鱼得水般的控制。否则就变成了死鱼。
比如:运放
先要满足它的 共模 差模电压范围 ,偏置电流,输出/吸入电流能力。。。。
这些都满足了,运放才乖乖地听话。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-12-10 11:22:01
 
既然DS可以互换,GS信号加在GD两端,沟道怎么会打不开呢?
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-10 11:39:09
 
我认为D和S不能互换。但电流可以自由流过。
就象一个城门。人可以从城门里自由出入,但不意味着这扇门的门板可以左右调换。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-12-10 11:46:54
 
先说说D和S,有哪些不同吧~
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-10 12:57:36
 
看可不可以这样来说:
将完用表选择欧姆挡,红表笔固定在G端。
黑表笔点剩下的两极。点到哪个,能让DS导电沟道开启,那这个极就定义为S
。另一个就是D。
如果这样能解释D,S 就进入下一个话题:Vth
slamdunk
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高级工程师
  • 2010-12-10 13:59:18
 
我华丽丽的被无视了....
这个问题,我觉得应该从制造工艺和 MOS管的具体结构来讨论,你得讨论几种指定类型,指定结构的MOS管,然后才能了解其区别,站在当前的角度讨论是没有任何意义的.
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-10 14:14:23
 
可能是自己思想上的不重视,对器件的内构造和成因很少去深入研究。一直以为:只要掌握外特性就可以了。
要不兄台帮助上几个图,大家一起讨论一下,这个“神秘”的D,S
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-12-10 23:11:43
 
我觉得它们最大的差别,还是D和S的杂质掺杂浓度不一样,所以才造成它们之间的差异。
但这种差异,又不是本质上的,所以是可以对换工作的~
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-11 20:27:23
 
D,S可以对换工作的? 如何理解呢?
事实上:只有对G-S施加正向偏压:导电沟道DS才能开启
对G-D施加正向正向偏压:导电沟道DS并不能开启。
或许我没有理解~,请兄台指教
hlp330
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  • 2010-12-11 21:19:12
 
张兄的意思是说:对GS施加导通电压后,电流可以从S到D,也可以从D到S,这就是D,S可以兑换。
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-11 23:23:32
 
是这样的话,就没有悬念了。呵呵
hym4063
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  • 2010-12-10 13:00:52
 
实际中还是有差别的
MOS是四端器件 有B极 bulk 那么连上B的是S 不连的是D
从制造来看 普通MOS管DS是对称的。
zkybuaa
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  • 2010-12-10 21:23:04
 
MOS是四端器件,何解?
wsh5106
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副总工程师
  • 2010-12-10 21:27:40
 
同问,也是第一听说,请hym4063兄来释疑~
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-12-10 23:22:09
 
我猜测他的意思是,可能MOS是有两个G极,但这两个G极是连接在一起的。
sswcwy
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高级工程师
  • 2010-12-10 23:47:16
 
兄台的意思是MOS管还有个衬底,一般NMOS衬底与最低电位S端相连,而PMOS与高电位的S端相连
hym4063
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  • 2010-12-11 21:44:09
 
roc918
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  • 2013-3-4 18:37:44
 
谈谈个人看法:

1,2,MOS管的D和S是完全对称的,都是高浓度N型Si组成。
区别是,一般厂家出厂时为了减小Vgs平台电压,会将S极同P型衬底(B极)短接。所以S和衬底是短接的,而N型的D极和P型的衬底之间存在一个PN结也就是常说的体二极管。
3,DS互换后,
当Vgs=0时,只要Vds>0.7V管子也可以导通,而换之前不能。
当Vgs》Vth时,反型层沟道已形成,互换后两者特性相同。
nk6108
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  • 2011-8-16 19:34:22
 
回复 第31 楼
对,绝对可以,但只限于耗尽型,增强型的 不一定(甚至是完全不)行。
blueskyy
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  • 2011-8-16 19:39:27
 
为什么耗尽型可以双响流动,而增强型的不一定行呢
xiawenjin
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  • 2011-3-9 22:13:14
 
三级管的电流是可以从E流向C,也可以从C流向E的。
我之前用2n3906做过这样的实验,貌似放大倍数都差不多
east_14
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  • 2011-8-13 06:30:57
 
可以工作 ,其实三极管有4中工作状态 c e互换是它的“倒置”状态,
gaohq
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  • 2010-12-10 13:53:56
 
MOSFET一般都应该工作在上图中的“可变电阻区”。(作开关用时)
东方
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  • 2010-12-10 14:26:28
 
Blueskyy 康华光的书是这样定义的(拿NPN三极管来说)从Ic-Vce轴顺时针开始,依次是:饱和区,放大区,截止区
Zkybuaa我们学校的教材是童诗白、华成英的教材,里面定义这个区域,叫做恒流区,也叫饱和区。
XW:来一个康华光PK童诗白吧!

东方:你这是挑动教授斗教授啊!

XW:那你说谁对?

东方:肯定是都对。

XW:怎么可能呢?

东方:他们讲的术语就是一种定义,而定义是不需要证明的。就像你叫“XW”就是定义,不需要理由的。别人叫其他的网名,不是什么大事。

XW:还不完全相同,楼主讲的是科学,工作在饱和区和放大区,这能一样吗?

东方:当然,定义也要合理才好,否则是自己找麻烦。

XW:两位教授的麻烦来了,被Blueskyy兄盯上了。

东方:有点“关公战秦琼”的味道。

XW:此话怎讲?

东方:两人所讲的饱和,不是同一概念,不能比较。

XW:康华光的饱和什么的干活?

东方:不是这么说,要说“三极管”的饱和是什么意思?

XW:这你瞒不了我。判断两个PN结都正偏,就是饱和区。在饱和区三极管的Ib失去对Ic的控制作用。

东方:是啊!以共射极电路为例,一定负载条件下,到达饱和区时,再增加基极电流,集电极电流不再增加,所以叫饱和。

XW:有道理。支持Blueskyy兄!那童诗白、华成英的教材,为什么定义饱和区叫做恒流区?他们玩不到一块儿去吗?
东方:不是的呀!童诗白讲到三极管时也是和康华光一样啊!场效应管的饱和区才叫恒流区呢。
XW:但说放大器工作在饱和区,是不是有点别扭?也照三极管的说法不好吗?
东方:那是因为你一开始熟悉的是三极管的缘故。场效应管的饱和不能用栅极电流来定义,也不存在PN结的正偏反偏。它是电压控制器件。是不是发现在一定的栅极电压下,增加漏极电压,电流先是线性上升,相当于是一个电阻,过了转折点后,再增加漏源电压,漏极电流不再明显增加,有如恒流源,称为饱和区也是合理的。但给予饱和新的含义了。不能用三极管思维去套用场效应管。
XW:如果有一个统一场论就好了。
东方:那是爱因斯坦提出来的,把自然界中已发现的四种相互作用——引力相互作用、弱相互作用、电磁相互作用、强相互作用统一起来的理论。
XW:我是说把场效应管的饱和和三极管的饱和统一起来,也给它一个新的含义。
东方:这么个统一场论啊!那要Blueskyy先生考虑还差不多,你搞准得碰钉子。
slamdunk
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  • 2010-12-10 14:38:20
 
,东方先生解释得很深刻,哈哈.
blueskyy
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  • 2010-12-10 14:46:02
 
哇塞,不经意的话题,连东方先生都惊动了.
有个问题请教东方先生:
1.XW:这你瞒不了我。判断两个PN结都正偏,就是饱和区。在饱和区三极管的Ib失去对Ic的控制作用。
此时的Ic是谁控制的?如果说此时仅仅是Vce控制Ic,那么饱和区的三极管可否等效成一个小的电阻?但实际上很少听到饱和等效电阻Rce,通常是饱和压降Vce。为什么?有什么区别?
2.东方:那是因为你一开始熟悉的是三极管的缘故。场效应管的饱和不能用栅极电流来定义,也不存在PN结的正偏反偏。它是电压控制器件。是不是发现在一定的栅极电压下,增加漏极电压,电流先是线性上升,相当于是一个电阻,过了转折点后,再增加漏源电压,漏极电流不再明显增加,有如恒流源,称为饱和区也是合理的。但给予饱和新的含义了。不能用三极管思维去套用场效应管。
观察三极管的输出特性曲线Ic-Vce,会发现三极管逐渐增加Ib和这里逐渐增加Vg,Ic 随Vce的变化规律和这里的Id和Vds完全一样。。。。。。。
cdzx11
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  • 2015-6-11 19:44:52
 
从原则上来看,怎样定义都可以说是有道理的。
但我非常反对根据自己的想法去重新命名这些工作状态(工作区)。
名词这种东西是约定俗称的,如果已经有了被广泛使用的叫法,那么除非万不得已,最好还是尊重原有的命名为好,否则可能导致一些不必要的混乱。
年龄大一些的,对微机比较了解的朋友大概都知道当初电脑的“扩展内存”和“扩充内存”之争,说到底就是有人不尊重原有的命名。


在科学界,继续沿用"不恰当"的名词并不罕见。
比如“磁感应强度”这个东西,其实应该叫“磁场强度”更为恰当,但因为“磁场强度”这个名词已经被占用,科学家们并没有强行把这个词赋予“磁感应强度”,而是沿用了原有的叫法。
还有一个更典型的例子就是电荷的符号,如果我们把电子电荷命名成“正电荷”,那么电子运动方向就是电流方向,这多方便啊!但因为在发现电子之前,我们早就定义了电荷的符号,所以我们现在有了(在绝大多数时候)和电荷运动方向相反的电流方向,好像也没人打算去改变这种状况。


我没资格质疑童教授和华教授的水平,但如果这样定义是他们的原意,我认为这件事情他们没有做对——因为其他几乎所有教材都把“饱和区”这个词汇赋予了另一种含义,他们这样做的结果就是导致他们学校的学生和其他人讨论这个问题的时候,会有不必要的障碍。
所谓“名正言顺”,其实就是说的是名词的定义都统一了,讨论起问题来就不会有不必要的障碍。
nk6108
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  • 2011-8-13 02:53:50
 


恒流机制:

FET 是Udg 自给偏压效应,BJT 是因集电结对「多子」的阻隔。
cxm3141
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  • 2013-10-17 22:49:20
 
,比较赞成
陈永真
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  • 2010-12-10 19:20:29
 
MOSFET彻底导通时就是一个电阻,不可能用饱和VDS,不同的漏极电流就会有不同的VDS,BJT即使是集电极电流下降到零也不会出现真正的零电压,不然为什么很早就不用BJT做模拟开关了。BJT的集电极-发射极导通电压没有办法用导通电阻来衡量。
blueskyy
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  • 2010-12-10 20:30:11
 
谢谢陈老师的关注。
三极管在饱和导通的时候,为什么可以用饱和Vce来表征呢?显然,不同的Ic也对应不同的Vce。这个可以三极管输出曲线 Ic-Vce上可以看出。饱和区,在相同的Ib下,不同的Ic对应不同的Vce。
hlp330
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  • 2010-12-10 20:54:30
 
我觉得还是东方老师说的有道理。
在饱和区,两个PN节都是正偏的,PN节的正向电压是固定的,所以有个饱和Vce。
blueskyy
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  • 2010-12-10 21:09:15
 
PN节的正向电压是固定的,所以有个饱和Vce。对于这个说法我仍然不敢苟同。
实际上饱和Vce的值是随着Ic在变化的,这点在曲线Ic-Vce能得到验证~
hlp330
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  • 2010-12-10 21:20:19
 
蓝天兄上个图看看,在饱和区,VCE的变化究竟有多大?
blueskyy
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  • 2010-12-10 21:27:42
 
我现在上不了图,我们就结合12楼网友的图来看吧。三极管的输出曲线和这个曲线一样。
选择某一Ib对应下的Ic--Vce,看看饱和区的Vce是如何随Ic变化的。
当Ic变小的时候,Vce显著变小。饱和区近似表现为一个小电阻特征。
(这里是按照康华光定义:饱和区---放大区--截止区)
hlp330
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  • 2010-12-10 21:53:02
 
还是先说说什么是饱和吧:
在Ib〉Ic(max)/hFE的时候才是,就是说,三极管的电流放大倍数已经不能得到满足了。就是饱和。(Ic(max)是指在假定e、c极短路的情况下的Ic极限)
另外一个应该注意的问题就是:在Ic增大的时候,hFE会减小,所以我们应该让三极管进入深度饱和Ib〉〉Ic(max)/hFE,当然这是以牺牲关断速度为代价的。
在三极管饱和的时候,一般来说,bc结不会正偏。因为c极连接着Vcc(对NPN管),他代表着系统最高点压。Vb是不会高于他的。
hlp330
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  • 2010-12-10 21:56:36
 
谈论饱和不能不提负载电阻
假定晶体管集-射极电路的负载电阻(包括集电极与射极电路中的总电阻)为R,则集-射极电压Vce=VCC-Ib*hFE*R,随着Ib的增大,Vce减小,当Vce<0.6V时,B-C结即进入正偏,Ice已经很难继续增大,就可以认为已经进入饱和状态了。
当然Ib如果继续增大,会使Vce再减小一些,例如降至0.3V甚至更低,就是深度饱和了。
以上是对NPN型硅管而言。
blueskyy
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  • 2010-12-10 23:23:05
 
330兄,对NPN管的饱和过程理解非常到位
当NPN型硅管经过Ib的控制已经达到饱和状态,此时固定Ib,调整负载电阻阻值增大,会发现Vce随着Ic的减小而减小。这个可以作图看出:在饱和区工作点随负载的变动而移动。由此可见:三极管的饱和Vce并不是一个固定的值!在饱和区 反而Vce/Ic倒是接近一个固定的值。而Vce/Ic正是(类似mosfet的)饱和电阻Rce。
因此,通常不用Rce来描述三极管的饱和状态而采用Vce让人费解~
hlp330
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  • 2010-12-10 23:37:47
 
其实也很好理解,由于负载电阻的不同,饱和状态,Vce的变化就很小,但是Vce/Ic变化就太大了。
blueskyy
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  • 2010-12-10 23:45:00
 
在这点上我可能和330兄有点分歧。

相同的Ib下:

负载电阻的不同,饱和状态:Vce/Ic似乎不变,而Vce的变化。

要是能上个NPN :Ic--Vce输出特性图就好了(现在我电脑上不了图)。
sswcwy
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  • 2010-12-11 00:00:19
 
我的理解是在相同Ib下可以用Rce表示,但是一般三极管驱动不会是用恒流驱动吧
blueskyy
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  • 2010-12-11 00:07:09
 
也许问题就在这里吧~
谢谢你的分析。
sswcwy
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  • 2010-12-11 00:33:14
 
蓝天兄客气了,我的理解也不一定正确,还望高人指点
hlp330
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  • 2010-12-11 11:24:52
 
上个图看看

blueskyy
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  • 2010-12-11 20:22:34
 
从330兄的照片上看:
在Ib一定的情况下:
饱和区的Ic和Vce近似线性关系,Vce/Ic就是饱和电阻Rce~
从深度饱和演变到临界饱和,Vce是变化了一些。
blueskyy
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  • 2010-12-11 23:26:31
 
330兄,能否将这个81楼图的文档 共享一下呢?,让俺等再学习学习 ~
东方
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  • 2010-12-12 12:37:50
 
Blueskyy从330兄的照片上看:在Ib一定的情况下,饱和区的Ic和Vce近似线性关系,Vce/Ic就是饱和电阻Rce~从深度饱和演变到临界饱和,Vce是变化了一些。
东方:这个图很好,但也不能深追。

XW:你什么意思?你想追到哪里?
东方:不是,我说不能让Blueskyy兄由着性子追问。你看,他居然从这张图上得到三极管也有饱和电阻的概念。
XW:我看Blueskyy兄讲的有道理呀。
东方:就是这图在饱和区不够仔细。给人一刀切感觉。
XW:要图你找我呀,这张图好不好?


东方:对!这是饱和区细部图。假设固定一个Ib ,改变Vce,每条Ic和Vce关系都是一条曲线,不能认为是线性关系。
XW:那MOS管呢?不也是这样吗?
东方:不同,以IRF640为例饱和区的曲线:



XW:哦!它就是一条笔直的线呀!它怎么就这么直?它为什么这么直?
东方:沟道它本来就是个电阻值。
XW:还真的有时不同吗?
blueskyy
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  • 2010-12-12 13:10:09
 
假设固定一个I[sub]b [/sub],改变Vce,每条IcVce关系都是一条曲线,
从特写图中,东方先生的意思是:工作点从O 出发到达 A,B点,是曲线方式到达而不是以直线方式到达?而mosfet则是以直线的方式达到?
但从工程的角度,这个误差有多大呢?
blueskyy
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  • 2010-12-12 13:39:06
 
再来提个问题:
三极管在饱和区:工作点从O 出发到达 A,B点,是曲线方式到达而不是以直线方式到达?是什么原因造成的?
东方
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  • 2010-12-13 07:38:39
 
Blueskyy从特写图中,东方先生的意思是:工作点从O 出发到达 A,B点,是曲线方式到达而不是以直线方式到达?而mosfet则是以直线的方式达到?但从工程的角度,这个误差有多大呢?
东方:先看MOS管,IRF840的曲线图,计算RDS
XW:当VGS=5V时, VDS=10V ID=5A 计算得RDS=2Ω
VGS=7.5V. VDS=20V. ID=10A 计算得RDS=2Ω
东方:很好!你再计算一下三极管的电阻
XW:当IB=1mA时, VCE=0.2V IC=50mA 计算得RCE=4Ω
.IB=0.1mA. VCE=0.2V IC=10mA 计算得RCE=20Ω
东方:Blueskyy兄要知道,从工程的角度,这个误差有多大?
XWMOS管在“饱和区”看成2Ω的电阻,改变条件误差较小;而三极管看成电阻,误差500%,不知这个误差可以忽略吗?
东方:你为什么在MOS管的饱和区加引号?
XW:这是按Blueskyy兄的说法,和三极管相似的区域用同样的说法。但是看起来,MOS管饱和区的说法的确不太合适,你看VDS都达到20V了,怎么还算饱和呢?
东方:还是叫“可变电阻区”较好。
XW;我有不同意见,明明MOS管电阻不变,怎么叫“可变电阻区”?把三极管的饱和区叫做“可变电阻区”好像更合适,电阻从4Ω变到20Ω。
东方:这儿轮不到你说!得听楼主的!
XW:他的地盘他做主。
blueskyy
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  • 2010-12-13 08:32:32
 
谢谢,东方先生的一路解释。
但是,我有个不同的看法。自始至终,我都在说:固定三极管Ib。在饱和区改变Vce,从而得到Ic。此时:Vce/Ic=?也就是:R1=Vce[sub]1[/sub]/Ic[sub]1 [/sub]和 R2=Vce[sub]2[/sub]/Ic[sub]2[/sub] ,R1和R2有多大的区别?误差是多少?
似乎东方先生上面的计算忽略了一个重要的前提:固定三极管Ib,在相同的Ib的条件下,在比较饱和电阻R1,R2。上面说的从O-->A--->B是在同一个Ib的曲线上的。
hlp330
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  • 2010-12-13 12:14:57
 
我们不妨举个例子算一下。
假设Ib=0.1mA.放大区放大倍数为200.VCC为100V
在饱和区Vce的变化范围为0.05-0.18V
1:假设负载电阻为100K,则Ic=1mA(100V>>0.6V,近似),Vce=0.05v
Vce/Ic=50ohm
2.假设假设负载电阻为10K,则Ic=10mA(100V>>0.6V,近似)Vce=0.18V
Vce/Ic=18ohm
可见Vce的变化范围是很小的,但是Rce就决定于负载电阻RL了。
blueskyy
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  • 2010-12-13 13:58:30
 
兄台正解~
Rce取决于饱和深度,这个我上面似乎有提到。
在深度饱和的状况下,引入饱和电阻Rce有何不妥呢?
hlp330
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  • 2010-12-13 14:20:22
 
看那曲线,在深度饱和之处标的都比较粗略,蓝天兄可以好好研究一下。
xiawenjin
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  • 2011-3-9 22:31:37
 
BJT在深度饱和状态下,等效的电阻都不是一个定值。
blueskyy
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  • 2011-3-10 08:01:10
 
兄台何出此言?
看看BJT的输出转移曲线,我觉得在深度饱和状态下,等效的电阻可以近似的等效为一个定值。即使实际电阻左右偏差,也是满足工程的需要的~
xkw1cn
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  • 2011-3-10 08:57:17
 
BJT的饱和压降;应该是势磊压降+等效电阻。
nk6108
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  • 2011-8-13 04:04:03
 
我想,二极管正向电流中所含的两种载流子是成比例的,当饱和时,Ie 可反过来影响 Ib,也就是说,集电结『便秘』了,会令基极『纳呆』,造成 Uce 与 Ic 双降。
nk6108
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  • 2011-8-15 19:56:35
 
理想的管芯,应该像机械开关那样电阻全无,FET 离此近矣,
发射结有势垒是肯定的,问题是如果 基区远端沟道生成 导致势垒陷落 并非根本原因, 或根本不会这样,那么 Vce<Vbe 到底又是甚么回事?!
ddxxmm_001
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  • 2015-6-30 22:21:15
 
东方先生习惯于偷梁换柱,自以为是。
ddxxmm_001
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  • 2015-6-30 22:40:34
 
你正好把BJT和MOS弄颠倒了!
lahoward
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  • 2015-7-1 05:58:30
 
东方怎么看?
ddxxmm_001
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  • 2015-7-1 19:02:48
 
东方正在考虑该不该继续下蛋呢。
东方
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  • 2015-7-2 17:52:45
 
欢迎提出不同意见。估计这个问题没有哪个人能称得上权威,所以都可以有自己的观点。几年前讨论过也没有定论。继续探讨吧。
谢谢!
ddxxmm_001
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  • 2015-7-2 22:04:28
 

你好久不说句人话了,这次例外。
ddxxmm_001
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  • 2015-7-2 22:25:11
 
我说你正好把BJT和MOS弄颠倒了,你怎么看?难道没有看法?
东方
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  • 2015-7-3 01:02:33
 
和dxm相反很正常。所以你得把自己的观点亮出来。虽然你以前几个帖子都错了,希望这次能对。dxm加油!
lahoward
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  • 2015-7-3 02:32:39
 
言之有理。
ddxxmm_001
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  • 2015-7-3 07:27:49
 
这话有分量!
拭目以待。
ddxxmm_001
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  • 2015-7-3 17:30:53
 
我的帖子对与错,不是你一个人说了算。
关于此话题,我基本赞同楼主的观点,反对你的观点,这样说你清楚吗?
东方
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  • 2015-7-3 23:27:01
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嘿嘿!我已经给dxm发言的机会了,也曾经希望dxm能找到东方的破绽。毕竟知道自己的不足是更高兴的事。 XW:不怕被dxm抓住把柄?
东方:感谢还来不及呢。俗话说:子路,人告之以有过,则喜。禹闻善言,则拜。
XW:这是孔孟之道吧,怎成俗话了?
东方:孔子学院推向世界,都家喻户晓了。
XW:嗯,是说闻过则喜。
东方:可惜,dxm没有给东方这样的快乐。
XW:咋没有呢?dxm不是整天骂不绝口,偷梁换柱、狗屁逻辑、混淆视听……不都是数落你的过错吗?
东方:那是dxm认错服输的表演,没有具体内容。哪有真正发现东方的过错那么使东方高兴呀!
XW:这次说你“正好把BJTMOS弄颠倒了,”是找着你的过错了吗?
东方:希望是这样,所以请dxm亮出自己的观点。
XW:他以为你是引蛇出洞呢,哪敢瞎说?
东方:他不讲,东方怎么下手啊?
XW:真的是诱他上钩呀?
东方:说错了,他不讲,东方怎么学习呀?
XW:这就对了。
东方:但他死活不讲。
Dxm:关于此话题,我基本赞同楼主的观点,反对你的观点,这样说你清楚吗?
东方:楼主的观点不用你赞同了还基本,你说反对东方什么观点?说来听听?
Dxm 拭目以待。
XW:讲谁哪?
东方:要lahoward先生拭目以待吧?可不要让大家失望哟!
lahoward
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  • 2015-7-3 23:36:00
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拭目以待
ddxxmm_001
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  • 2015-7-5 15:53:32
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我说你正好把BJT和MOS弄反了!这回你清楚了吗?不清楚,回头看!
东方
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  • 2015-7-5 17:17:27
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你得讲清楚,BJT怎样,FET怎样?东方哪句话错了,dxm觉得应该怎样改?很简单的嘛,干嘛不讲呢?
XW:是不是怕你骂他?
东方:不会,喜欢还来不及呢。dxm你就开口叫吧高声叫吧,这里是全国皆兵,历来强盗要侵入 ,最终必送命。
XW:啊呀!后面的去掉,不要吓了小刁啦! dxm不会白送命的。至少会留下血染的风采。
ddxxmm_001
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最新回复
  • 2015-7-5 19:04:01
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nk6108
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  • 2011-8-12 19:56:44
 
“当Vce<0.6V时,B-C结即进入正偏,Ice已经很难继续增大,就可以认为已经进入饱和状态了,若固定Ib,调整负载电阻阻值增大,会发现Vce随着Ic的减小而减小。这个可以作图看出:在饱和区工作点随负载的变动而移动”。
没有对地负载也是如此,这正正就是一直让我费解之处啊!
ddxxmm_001
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  • 2015-7-2 22:22:19
 
“在饱和区工作点随负载的变动而移动”这没什么费解的吧?
在饱和区,Vce/Ic基本为恒定值,Ic不再受Ib控制,而是受Vce控制。
虽然Vce<Vbe,但集电结依旧反偏,Vce的值虽然小,但基本上全部加在集电结上,使集电结反偏。Vce越大,反偏程度越大,收集基区多余电子(有发射区扩散来的)的能力越强,集电极电流(集电结的反向电流)也就越大。
当Vce大到将所有基区多余的电子都收集到集电区以后,电流就基本不再随Vce增大而增大了,也就进入了恒流区(放大区)。
cdzx11
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  • 2015-7-2 22:37:35
 
你是不是可以不要到处展示你这个未经证实的理论?
我在这里问你一个问题:VCE从高到低,连续变化,比如从1V到0V连续变化,结果是什么?中间状态是否会发生变化?
ddxxmm_001
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  • 2015-7-3 07:25:44
 
呵呵,请去“对三极管饱和条件的质疑”好好看看,你会找到答案的!
你会知道“VCE从高到低,连续变化,比如从1V到0V连续变化”BJT不只是处在饱和状态;你也会知道,为什么BJT会“关不死了”;你还会弄明白,在实际电路中,无论饱和程度如何深,你都无法真正让Vce=0!
cdzx11
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  • 2015-7-3 19:10:57
 
你真能干!
你仔细看了我给你出的题目没有?
还有,你不能直接回答问题吗?我记得我回答你的问题基本上都是问啥答啥,难道你比我高贵?
总是叫别人去这里看、那里看,每个地方讨论的问题都不尽相同,哪怕有一点差异结果可能都差之甚远,你作为一个高级知识分子,应该不会不懂这个道理吧?


我再问一次:三极管基极加上适当的基极电流,集电极接一个可调的电压源,电压从1V调到0V,请你描述这个过程。
ddxxmm_001
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  • 2015-7-3 19:54:49
 
请去“质疑”中找答案!!!!!!
cdzx11
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  • 2015-7-3 20:26:11
 
不可药

ddxxmm_001
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  • 2015-7-3 21:32:31
  • 倒数10
 
是谁不可救药?让你去看答案,你不看,你说怨谁?
cdzx11
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  • 2015-7-3 21:43:29
  • 倒数9
 
问题都不一样,你那里能有答案?你是上帝还是预言家?
第一次你这样回答我就不说啥了,第二次还这么说,你以为你是老几?
别人反驳你的时候,叫你去翻书,你自己想想是什么感受?
ddxxmm_001
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  • 2015-7-3 23:04:59
  • 倒数8
 
用不着我重新贴给你看吧?你就这么勤快吗?找一下我的帖子很难是吧?已经有的东西你觉得用得着反复贴出来吗?
cdzx11
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总工程师
  • 2015-7-3 23:18:47
  • 倒数7
 
你就根本不知道我的问题究竟是什么意思
算了,随你吧。

ddxxmm_001
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  • 2015-7-5 15:54:53
  • 倒数3
 

你就是个懒蛋!
cdzx11
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  • 2015-7-3 20:32:32
 
真的不想骂人!
一点起码的礼貌都没有,这也是我们的高校教师?
ddxxmm_001
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  • 2015-7-3 21:30:54
 

xkw1cn
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  • 2010-12-10 23:10:43
 
一个是势垒压降,另一个是电阻性压降
blueskyy
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  • 2010-12-11 23:58:35
 
楼层太乱,从这里说说miler效应吧~
我个人简单的理解是:Cdg的存在将变化的Vds 引入到G-S端,由此产生的效应。
最明显的特征就是驱动波形上叠加了一个平台。
xkw1cn
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  • 2010-12-12 12:22:26
 
MOSFET/BJT都是有米勒效应的。
blueskyy
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  • 2010-12-12 13:10:50
 
恩,谢谢许工提醒。
这个理解。
zkybuaa
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  • 2010-12-12 19:02:32
 
BJT的弥勒效应,是怎么个情况呢?
xkw1cn
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  • 2010-12-12 22:20:53
 
也是平台。只是基区电荷效应(等同于BE间并了电容);使现象不如MOSFET明显。
blueskyy
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  • 2010-12-12 22:31:38
 
请教许工:原本B-E 寄生电容为Cbe。
基区电荷效应 折算为另一等效电容:C'be
这样考虑了基区电荷效应的BJT的B-E,等效电容为Cbe+C'be
可否这样理解呢?
xkw1cn
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  • 2010-12-12 22:38:18
 
可以近似这么看。
xkw1cn
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  • 2010-12-12 22:40:10
 
基区电荷区有电阻存在。
blueskyy
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  • 2010-12-12 22:58:34
 
BJT因为基区电荷效应 导致miler效应比Mosfet来的要复杂点~
谢谢,许工解惑
ddxxmm_001
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版主
  • 2015-6-30 22:39:01
 
稳态的情况与miler效应无关
blueskyy
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总工程师
  • 2010-12-12 14:00:09
 
当Vgs没有到达Vth之前,通过驱动电阻R对Cgs充电,这个阶段的模型就是简单的RC充电过程。
当Vgs充到Vth之后,DS导电沟道开始开启,Vd开始剧烈下降。按照I=C*dV/dt ,寄生电容Cgd有电流流过 方向:G -->D 。按照G接点KCL Igd电流将分流IR,大部分驱动电流转向Igd,留下小部分继续流到Cgs。因此,Vgs出现较平坦变化的一小段。这就是miler平台。
bjtzhcao
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助理工程师
  • 2011-8-3 10:07:29
 
不错 顶
ZAZA
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高级工程师
  • 2011-3-9 15:23:32
 
讨论的很激烈啊
Preston
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副总工程师
  • 2011-3-9 17:02:23
 
BJT的CE不能互换是因为集电结和发射结的面积不一样,两个同型半导体的掺杂浓度不一样。
互换以后也能工作,但是性能会差的多。最大的影响就是能够承受的最大集电极电流显著下降。
kob1981520
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高级工程师
  • 2011-3-9 21:40:12
 
记号
cdzx11
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LV10
总工程师
  • 2011-8-17 01:23:08
 
事实上,有一种三极管就叫做双向三极管。
所谓双向三极管两个PN结的面积就是设计成一样的,掺杂浓度也尽量一致。双向三极管的一个重要指标就是两个方向的结压降以及电流放大倍数要尽量一致。
另外,早期的点触型三极管(比如国产的3AX31之类的锗管),实际上也是双向的。这种晶体管是在一个N型锗薄片上,在这片两面相对的位置上,将掺杂用的金属线直接熔接在锗片上,分别作为发射级、集电极,锗片本身通过欧姆接触接线出来做基级。这种三极管在结构上是完全对称的,其双向性能也没有明显的差异。
haha1
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初级工程师
  • 2011-3-17 11:59:07
 
好帖,学习了。
yanjingkuailebaobei
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本网技师
  • 2011-3-17 16:16:41
 
我来支持一下!
liuxianbo
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助理工程师
  • 2011-3-18 10:31:36
 
DIODES的管子性能比较好欢迎各位工程师申请样品。刘生 QQ714862841联系电话:13760212315
nk6108
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副总工程师
  • 2011-8-12 19:40:14
 

我忽然有种想法,深饱和的 BJT 会不会就是像右图那个状况(不同的是发射结的正向势垒不会完全消失)呢?
shuru1988
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助理工程师
  • 2011-8-15 18:12:56
 
希望SHURU1988勿在跟贴里发广告。
xkw1cn
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版主
  • 2011-8-16 22:38:32
 
三极管导通是基区转型的结果。但是转型后任然有电子/空穴的浓度差,任然有势垒/浓度压差存在。因此;三极管可以很因很深的饱和而有低的势垒压降,但;却永远不会到零。
MOSFET原则工艺上也会有势垒压降(半导体和金属的肖特基势垒),只是厂家做了欧姆连接后基本消除了势垒现象。
nk6108
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  • 2011-8-17 19:58:08
 
谢谢您!
admin
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管理员
  • 2011-8-17 22:25:05
 
朋友请你看下站内短信我给你发信息了,点击这里看。


进入后再点击

nk6108
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  • 2011-8-16 19:58:07
 

图太占位了,缩小它。
yon009
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初级工程师
  • 2011-8-17 18:19:52
 
关注!
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  • 2011-8-17 19:55:40
 
看第134 楼,此图 N 区右边的绿色部份
对 BJT 而言,它是集电结,电压增加,它就变厚*
对 FET 而言,它成了栅极,电压增加,它的变厚使 N 区变窄,

*实际上它的特性像「真空」而不像电阻,只是你把它当电阻来看也合符恒流的逻辑。
cx123
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  • 2013-3-4 16:01:06
 
cx123
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solarstar
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  • 2015-6-11 16:53:46
 
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