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三极管与场效应管的差别详解

返回列表来源:壹芯微 发布日期 2021-04-15 浏览:-

三极管与场效应管的差别详解

三极管与场效应管的差别详解

三极管(BJT)和场效应管(FET)

是在放大、开关电路中应用非常普遍的电子元件,最初发明的是三极管,以其优异的性能迅速代替了电子管,但后来在应用中三极管暴露出一些先天不足--结构上问题所导致的缺陷,在这种形势下迫切要求制造一种能够克服三极管缺陷的晶体管,于是场效应管就应用而生了。它的最大特点就是

输入阻抗极高,这是三极管无法比拟的,然而它的出现并没有像晶体管淘汰电子管一样而完全取代三极管,它也不是万能的,在有些方面不如三极管,因此不能笼统的说谁好谁不好,由于它是在三极管的基础上研制而成的,所以它许多方面和三极管有相似的地方,二者珠联璧合应用广泛。今天通过对比我们全面认识三极管和场效应管,以便更好的利用它们。

1.电极区别:

三极管有基极b、发射极e、集电极c三个电极,场效应管也有G极、源极S、漏极D三个电极,它们二者有对应关系,电极的作用相似,即基极-栅极都是控制极,发射极对应源极,集电极对应漏极,都是被控电极;

2.控制类型:

三极管是电流控制型器件,也就是通过基极电流的变化控制集电极电流的变化;

场效应管属于电压控制型器件,也就是通过栅极电压的变化来控制源漏极电流大小;二者的工作原理是不同的,三极管是通过基极电流来控制集电极电流大小的,而场效应管是通过栅压改变导电沟道的宽度来控制电流的变化;

3.阻抗差别:

三极管输入阻抗较低,在几百欧姆-几千欧姆之间,基极电流较大,输出电阻较高,对前级电路影响较大,阻抗不匹配时几乎不能工作;

场效应管的输入阻抗极高,达到兆欧以上,MOS管更高,栅极几乎没有电流,对前级电路影响较小,和三极管一样输出电阻也较高;

4.载流子差别:

三极管有两种载流子参加导电,即少子与多子,属于双极性器件;场效应管只有一种载流子参加导电,属于单极性器件;

5.稳定性差别:

三极管由于少子也参与了导电,而少子容易受到温度的影响,热稳定性较差,故其噪声高,且制造复杂;

场效应管由于其由多子导电,热稳定性较好,故噪声小

;制造工艺简单,容易集成、功耗低、体积小、安全工作区域广;大规模、超大规模集成电路均大多由场效应管制作;

6.分类差别:

晶体管按结构分PNP和NPN型两种;而场效应管种类就多了,按导电沟道分n型和p型,按原理结构

分结型场效应管JFET和绝缘栅场效应管MOSFET,mos管又分增强型、耗尽型两种;

7.特性曲线差别:

三极管特性曲线分

截止区、放大区、饱和区、击穿区;

场效应管分截止区、放大区、可变电阻区、击穿区,二者有对应关系;在特性曲线上均有输入、输出特性曲线;从电路分析计算,场效应管较三极管简单;三极管的转移特性(IC-Vbe)是按指数规律变化,场效应管的转移特性是按平方规律变化,因此场效应管的非线性失真比三极管大;

8.放大能力:

表征三极管放大能力的重要参数是电流放大倍数β,场效应管用跨导表示gm,其值较小,放大能力差,电压放大倍数小于三极管电路;

9.灵活性差别:

三极管的发射极、集电极不能互换,否则β极低,不能正常工作,而场效应管对于一些特定条件的(衬底没有和源极连着一起),源极和漏极是可以互换的。耗尽型的场效应管的栅极电压可正可负,灵活性高;

10.接法差别:

三极管有三种接法:

共射、共基、共集,场效应管也有三种接法:共源、共栅、共漏接法二者对应;相位关系一致;

11.偏置差别

三极管正常工作需要合适的偏置电流,场效应管正常工作时需要合适的偏置电压;

12.判别差别

三极管类型较少仅有两种,判别上比较简单,场效应管类型较多,判别上较为复杂,三极管在焊接过程中只要求防止温度过高即可,没有静电影响问题;MOS管必须对栅极和源极放电,否则感应静电也容易击穿管子,在存储、运输时必须将栅极、源极短路;

13.电容差别

三极管极间电容较大,MOS管极间电容较低;.三极管耦合电容较大,场效应管输入电阻极高,耦合电容较小;

14.其它差别

三极管和场效应管都可以作为可变电阻、开关器件;三极管的功耗较高,但较便宜;

在只允许从信号源取较少(高输出阻抗)电流的情况下,选用场效应管,达到阻抗匹配目的,适用于低噪高输入电阻的前置电路;在信号电压较低,允许取用电流的情况下,选用三极管。作为开关管,场效应管的效率较高,多用在大电流、高速开关电源上;在环境温度变化较大的场合应使用场效应管。

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