二极管 D

二极管是一种具有两个电极（即正极和负极）的电子器件。它是一种非线性元件，具有许多重要的功能和应用

三极管 Q

概述

• 一种控制电流的半导体器件，其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关。

• 一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区(B)，两侧部分是发射区(E)和集电区©；

• PNP、NPN型三极管（从电路图上来直观区别就是，箭头向外的是NPN，箭头指向里面（基极）的是PNP）

基本工作状态

想象成两个PN结组成比较好理解：

放大状态

发射结正偏，集电结反偏；

正偏，反偏即为看是否为正向电压		positive正极的		Negative消极的

NPN管：发射结正偏：b -> e，Ub>Ue；

​ 集电结反偏：c -> b，Uc>Ub；

​ Uc > Ub > Ue；

PNP管：同理，Ue > Ub > Uc；

饱和状态

发射结正偏、集电结正偏；

NPN： Ub > Ue , Ub > Uc；

PNP： Ue > Ub , Uc > Ub；

在饱和状态，c极、e极之间相当于短路（可看成开关闭合导通状态）；

截止状态

发射结反偏，集电结反偏；

此时c极、e极之间相当于开路（可看成开关断开状态）；

优缺点

导通电阻小，功耗低；电流控制功耗大。

电路应用

NPN应用

• R9作为下拉电阻；

  作用有二：一是保证b、e极间电容加速放电，加快三极管截止；二是为给b极一个确定信号；

• 当S4开关闭合时，流过R8的电压大概为0.7V，e端接地（0V），NPN三极管处于饱和状态，e-c导通。

PNP应用

• R6作为上拉电阻，S3开关未按下时，b极处于高电平，三极管不导通，开关按下后b极接地导通。

MOS管

基本概念

• MOS管，是场效应管，是金属-氧化物-半导体型场效应管，属于绝缘栅型；

• 有三个极性引脚，分别为S（源极）、G（栅极）和D（漏极），两条线S极，G极单独一侧，剩下的就是D极；

• 可分为P沟道MOS管和N沟道MOS管。

优缺点

导通电阻高，功耗大；电流控制功耗低

沟道判断

N沟道

箭头指向G极的就是N沟道MOS管，作为开关时，D极作为输入端（接电源），S极输出端（接地）；

通常会连接一个二极管，二极管的方向跟N沟道箭头方向一致（由S极指向D极）；

如果是反过来接，二极管相当于短路，D极直接短路到S极，使MOS管失去了作用。

P沟道

箭头背向G极的就是P沟道MOS管，作为开关时，S极作为输入端，D极输出端；

二极管的方向跟P沟道箭头方向一致（由D极指向S极）；

Ug < Us时导通，Ug = Us = 0v时截止。

功能总结

MOS管（N/P沟道）用作开关时，连接的二极管阴极接输入端，阳极接输出端；

MOS管（N/P沟道）用作隔离（使用MOS管防止电流反向流）时，连接的二极管阳极接输入端。

三者区别

二极管和三极管是电流控制元件，通过控制基极电流才能达到控制集电极电流或发射极电流；

MOS管是电压控制元件，它的输出电流决定于输入端电压的大小，基本上不需要信号源提供电流，MOS管更节能；

MOS管导通时压降小（相当于0V），二极管的导通压降在0.7-1.5V左右。

IGBT

导通电阻小，功耗低

电流控制功耗低