在电子电路中,三极管(BJT)和 MOS 管(MOSFET)都是非常重要的开关与放大器件。它们虽然都能实现“导通”和“截止”,但工作机理不同,因此工作状态的划分也略有差异。

三极管的工作状态
三极管通常指双极型晶体管(BJT),分为 NPN 和 PNP 两种。它的工作状态主要有以下几种:
1. 截止区
当基极-发射极间没有足够的正向偏置时,三极管基本不导通,集电极电流很小,器件处于“关断”状态。
特点:
基极电流接近 0
集电极电流接近 0
三极管相当于开关断开
应用:
常用于数字电路中的“关断”状态。
2. 放大区(有源区)
当基极-发射极结正向导通,而集电极-基极结反向偏置时,三极管进入放大区。
特点:
基极电流较小
集电极电流约等于基极电流乘以放大倍数 β
可对输入信号进行线性放大
应用:
音频放大、模拟放大等电路中最常见。
3. 饱和区
当基极电流已经足够大,使得集电极电流不再明显随基极电流增加而增加时,三极管进入饱和区。
特点:
基极-发射极结和集电极-基极结都正向偏置
集电极-发射极压降很小
器件相当于“开关闭合”
应用:
常用于开关电路中,作为导通状态使用。
MOS 管的工作状态
MOS 管主要指场效应管中的 MOSFET,分为 N 沟道和 P 沟道。它依靠栅极电压控制导电沟道,常见工作状态有:
1. 截止区
当栅源电压小于开启电压(阈值电压)时,沟道没有形成,MOS 管不导通。
特点:
栅极电压不足
漏极电流极小
器件处于关断状态
应用:
开关电路中的“关断”状态。
2. 线性区(也称可变电阻区、欧姆区)
当栅源电压超过阈值电压,并且漏源电压较小时,MOS 管形成导电沟道,表现得像一个受控制的电阻。
特点:
沟道已经形成
漏极电流随漏源电压变化较明显
适合低压降导通
应用:
常用于开关导通初期,或者模拟可变电阻场景。
3. 饱和区
当漏源电压增大到一定程度后,沟道在漏端“夹断”,MOS 管进入饱和区。
特点:
漏极电流主要由栅源电压决定
不再明显随漏源电压增加而增大
常用于模拟放大电路
应用:
模拟放大、恒流源等。
三极管与 MOS 管工作状态的区别
虽然两者都有“截止”和“导通后受控”的概念,但它们的控制方式不同:
1. 控制量不同
三极管:电流控制型器件,靠基极电流控制集电极电流。
MOS 管:电压控制型器件,靠栅极电压控制漏极电流。
2. 导通条件不同
三极管:基极-发射极需要约 0.7V 左右的正向压降(硅管)。
MOS 管:栅源电压必须高于阈值电压。
3. 导通特性不同
三极管饱和时:有一定导通压降。
MOS 管导通时:通常表现为较小的导通电阻,更适合大电流开关。
实际使用中的判断方法
三极管如何判断状态?
基极电压是否足够高
基极电流是否存在
集电极-发射极压降是否很小(判断饱和)
MOS 管如何判断状态?
栅源电压是否超过阈值
漏源电压大小
是否已经进入饱和或线性区

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