BJT、JFET、MOS管，半导体三极管里最基础、最重要的三剑客。是时候，把他们放在一起，进行原理上的、真正的碰撞。先写上篇：深入，深入到三极管更核心，进行比较分析，同与不同，皆为规律。

　　BJT、JFET、MOS管的形态，初看是迥然不同的。然而，透过表面，他们关键的结构骨架却是相似的，都可以归源为：2个背靠背的PN结。

　　PN结是单向导通的，要导通或驾驭2个反向串联的PN结，这太难了，简直是挑战不可能。

　　详细的原理，已经漫谈过了，不再重复。这里尝试点新的方法，从每一种三极管的原理之中，提炼出一个有代表性的、拟人化的字；既可以突出他们的特点，又可以增加些许感性的认识。

　　BJT可称为「勇」：勇往直前，无所畏惧，不论生死。发射区的多子电子，冲过发射结进入基区就成了少子，周围是空穴的汪洋大海，凶多吉少。为了保住这些电子，基区有意设计得非常薄，薄至扩散过来的电子，还没来得及被空穴捕获，就已经通过基区冲到了集电结。

　　JFET可称为「躲」：惹不起，躲得起。通过不了PN结，就绕着走，主通道不通过两侧的栅PN结，只经过中间的n区。所以生而导通，不失为一种务实的路线。

　　MOS管可称为「谋」，暗度陈仓，从容不迫。难以导通的根源还是因为存在PN结，而PN结是单向导通的。所以，只要没有PN结，也就没有了障碍，这个思路是何等的霸气。MOS管用的就是这个思路，而且实现了；把衬底上表面由P型反转为N型，建立了一个稳定的、可靠的反型膜沟道，事实上是在局部把PN结变没了，这需要何等的谋略。

　　变不可能为可能，三剑客走的原理路线，各不相同，各有绝招，这也是他们能够自立门户的基础。

　　恒流就是，导通电流在导通电压变化时，也能保持不变。BJT三极管中，是Ic在Vce变化时恒定；JFET和MOS管中，是Id在Vds变化时恒定。此小节比较他们恒流的实现方法。

　　BJT中恒流的实现：以npn三极管为例，发射结负责发射电子，集电结负责收集电子，电流被拆分成了两个相对独立的过程；只发不收，只收不发，都是没有电流的。Vbe控制发射结，即控制电子的发射量；Vce控制集电结，即控制电子的收集量。当Vce略有点电压，收集能力就足够了，Vce再增加几倍或几十倍，电流也基本不变，因为此时制约电流的关键不是收集，而是发射。

　　JFET中恒流的实现：当沟道「夹紧」时，出现恒流。因为增加的漏压，都落在了「夹紧区」，用于增长「夹紧区」但增长量极小，没有用于增加电流。

　　MOS管中恒流的实现：当沟道末端局部由「静态」变换为「动态」时，出现恒流。因为增加的漏压，都落在了「动态段」，用于扩展「动态段」但是扩展量极小，也没有用于增加电流。

　　BJT、JFET和MOS管，都有恒流的特性，这也不是巧合，而是三极管的标配技能。

　　输出特性曲线的区域划分中，占地面积最大的都是「平行线区域」。JFET与MOS管通常都称之为「恒流区」，比较直白。BJT则称之为「线性区」或「放大区」，侧重其作用，更接近其意义；合起来，称为「线性放大区」更全面一些。

　　BJT的关键变量是Vbe、Vce、Ic，JFET与MOS管的关键变量都是Vgs、Vds、Id。由这些具体可以概括出：三极管需要处理的变量都是3个，即控制量、主通道电压、主通道电流。

　　做数据拟合的时候，3个变量的关系是很难处理的，都会想办法先踢掉一个，简化为2个变量的关系。回到三极管，恒流，即主通道电压的变化不会影响主通道电流，主通道电压这个变量可以踢开了。即，恒流现象意味着：三极管有能力，将3个变量的关系降维成2个变量的关系，化繁为简。

　　假设，诞生了一种全新的半导体三极管，在了解它之前，依然有可以推测出它的特性：

　　敢于做这个推断的信心，是坚定的。从具体到抽象，从抽象到具体，包括未知的具体。

　　如题所述：如下图，限流电路，想请教输入电流变化时，各三极管如何工作，如何限流.

　　注：三极管是一种半导体器件，由三个掺杂不同的半导体材料构成，通常是n型、p型和n型。它的结构可以分为三部分：发射极、基极和集电极。其中，发射极和集电极是n型半导体，基极是p型半导体，三者之间形成两个pn结。当三极管正常工作时，发射极和基极之间的pn结处于正向偏置状态，而基极和集电极之间的pn结处于反向偏置状态。

　　工作温度：三极管的工作温度范围通常在-55℃到+150℃之间。在实际应用中，需要根据具体的工作环境和要求选择合适的三极管。

　　工作电压：三极管的工作电压通常在几十伏特到几百伏特之间。在实际应用中，需要根据电路的要求选择合适的三极管。

　　工作频率：三极管的工作频率范围通常在几千赫兹到几百兆赫兹之间。在高频率应用中，需要选择具有高频特性的三极管。

　　工作电流：三极管的工作电流通常在几毫安到几安之间。在实际应用中，需要根据电路的要求选择合适的三极管。

　　三极管广泛应用于电子电路中的放大、开关、稳压、振荡等方面。在放大电路中，三极管可以将小信号放大成大信号，从而实现放大功能。在开关电路中，三极管可以控制电路的开关状态，实现电路的控制功能。在稳压电路中，三极管可以实现对电压的稳定，从而保证电路的稳定性。在振荡电路中，三极管可以实现电路的振荡功能，从而实现信号的产生和处理。

　　但是MOS管放大我就不理解了，栅极绝缘没有电流流入，那么他放大的是什么呢？

　　上期解答一、ARM和单片机一般的IO一般是3.3V多。如果控制的是12V，24V的电压，没有三极管配合，单一个MOS管是搞不了的。会坏了CPU那边，加个三极管就好多了。还有P 型 MOS 管当电源开关，如果没有三极管 OC 门配合，需要注意几件事：

　　闸极（Gate）控制电平不得低于被控制电源，P 型 MOS 管 Vgs = Vds 才会关闭。如果你用 1.8V 直接控制 P 型 MOS 管开关 3.3V，通常会有关不掉的问题。

　　IC不给电前管脚未必是高阻抗，被控制电源有可能通过控制管脚漏电进IC，轻则功能异常、重则烧毁，这个问题发生过很多案例了。

　　闸极（Gate）控制讯号通常来自单片机（MCU），重置（Reset）未完成前管脚状态不确定，系统给电的瞬间可能会造成电源短暂开启，容易造成系统误动作或功能异常，例如灯号或屏幕背光闪一下，马达转动一下等等。

　　上期解答二、第一：就是负载高，选的管子功率小了，才两瓦，考虑换个大些功率的。第二：MOS管栅极驱动电压跟电流太小，考虑把电路重新优化。第三：MOS管开关速度慢，导致开关损耗太大造成温升，管子本身功率都小，温度上升后功率近一步下降。

　　很多时候和地方费尽心机的去讲其实现原理，从热电子管到锗元素再到硅，现在还往碳元素方向发展，基础是变化的。

　　场效应晶体管又叫场效应管，主要包括绝缘栅型场效应管（金属氧化物半导体场效应管、MOS管、MOSFET）和结型场效应管（JFET）。

　　场效应管具有输入阻抗高、噪声小、功耗低、性能稳定、制造简单等优点，可以作为放大器件、电子开关、阻抗变换、可变电阻、恒流源等，在电路中广泛应用。

　　N区的自由电子浓度高，P区的自由电子浓度低。当N型半导体和P型接触时，自由电子会从N区移动到P区。

　　通过给N型和P型半导体加反向偏压，可以控制耗尽层宽度，从而控制电流大小。

　　在N区之间的P区加了一层很薄的二氧化硅绝缘层，绝缘层上面覆盖一层金属板，作为栅极。

　　当给栅极施加反向偏压时，沟道内的电子减少，直到沟道电流消失，形成耗尽层。

　　VMOS管是在MOS管的基础上改进的一种大电流，高放大倍数的新型功率晶体管。

　　VMOS管的栅极采用V型槽结构，电流是垂直流动的，而一般的MOS管电流是水平方向流动的。

　　场效应管是电压控制器件，而三级管是电流控制器件，在额定电流极小的情况，应选用场效应管。

　　场效应管是多数载子导电，而三级管的两种载流子导电。由于少数载流子对温度、辐射等外界条件很敏感，容易受环境影响，因此场效应管性能更稳定。

　　场效应管除了和三级管一样可作为放大器件及可控开关外，还可作压控可变线性电阻使用。

　　场效应管的源极和漏极可以互换使用，耗尽型MOS管的栅极电压可正可负，比三极管灵活。

　　场效应管的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上，因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。

　　JFET 最特别, 工作电流实际上没有跨越 PN 结, PN 结看起来仅仅提供了场强的影响, 通过栅极(PN结)施加场强导致工作电流的变化.

　　而 BJT 与 MOS 本质上, 载流子都跨越了 PN 结. 前者(BJT)为两种载流子的共同作用(即所谓双极型).

　　JFET 这种物理工作场景的建立, 看起来非常类似 CRT/电子管时代的工作场景(垂直方向上-栅极施加的电场典型影响由热电子发射而建立的传输能力之变化).

　　常见的 JFET 都是耗尽型(或限制其使用场合), 但在模拟设计仍具一席之地.

　　MOS 通过所谓吸附(感应)能力构建的反转层(通道), 与上述物理场景似乎不同. (工作电流的通道)既不是电子管的真空环境, 也不是 JFET 的同一(半导体)材质. 反转层仍然(在不同半导体材质-衬底形式上)跨越了 Body 与 Drain 之间 PN 结, 并本质上的, 因而也形成了(与工作电流方向反向的)体二极管.