三极管与场效应管的区别详解

场效应管主要分两个种类，分别是结型场效应管和金属氧化物场效应管。结型场效应管我连见都没有见过，更不要说应用了，所以就不说了。金属氧化物场效应管就是我们常说的MOS管，以下内容也是以金属氧化物场效应管来讲解的。

场效应管

场效应管

场效应管

场效应管和三极管相同点

场效应管和三极管一样，具备两个类型（NPN型和PNP型）和三个电极--G极（栅极）、S极（源极）、D极（漏极）它们分别对应三极管的B极（基极）、E极（发射极）、C极（集电极）。场效应管在电路中也是用字母Q表示，电路符号如下

场效应管的电路符号

场效应管和三极管的区别

场效应管是电场控制型元件，也就是压控型，三极管是流控型

因为是压控型，输入端电流极小，因此它的输入电阻（10^7～10^12Ω）很大

它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数

由于它不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声，放大信号时底噪更低

场效应管使用时需注意GS极电压、DS击穿电压、最大导通电流、导通电阻、极间电容这5个关键参数

关于GS极电压：场效应管工作在哪种状态是由GS极电压决定的，像三极管由BE极电压决定一样。场效应管的GS极电压基本不超过20V，GS极电压在超过10V时（有些低电压场效应管可能更低，但大多为这个数）即认为进入完全导导通状态，在GS极电压接近0时完全关断，介于两者之间的就是放大区

NPN型场效应管导通

PNP型场效应管导通

NPN型场效应管截止

PNP型场效应管截止

场效应管是压控型器件，是否可以使用非常大的驱动电阻驱动了？？？

首先，因为场效应管是压控型器件，G极和S极之间就是两块平行极板，两块平行极板就会构成电容，所以极间电容是比较大的（所以在上面的关键参数有一个是极间电容）。我们知道，电容的电压有一个建立的过程（参考我写电容那篇文章），它取决于充电电流。而如果我们使用一个小电流去驱动，其电压上升缓慢，势必会在放大区（放大区时DS极相当于一个电阻，电阻值越大消耗功率越大）停留时间长，在高速变化的驱动信号下，甚至都没有进入完全导通就关闭了，造成温度升高，最后有可能烧毁场效应管

极间电容

极间电容影响波形

所以，其驱动电流是由驱动信号的变化速度决定的，在变化很慢的情况下就使用大电阻（不能太大，太大电流小了容易受到干扰），而变化快时就使用小电阻（不能不用电阻，不用电阻直接连接非常容易造成异常振荡）RC时间要小于很多倍的DS极导通时间，假如设计的DS导通时间时10mS，极间电容为1nF，则0.01S/0.000000001F = 10MΩ 我们选择比它小很多的电阻就好了，比如100K

场效应管的应用

功率开关--场效应管因为其制造工艺不同，相同制造价格下，其击DS极击穿电压普遍比三极管高，所以现再的中小功率开关电源大部分都使用场效应管做开关管。还有一类开关特性更好的器件IGBT，它结合了三极管和场效应管的优点，使用在更高的功率和更高的电压下，比如电磁炉

IGBT

同步整流--场效应管有一个特点，就是DS击穿电压越小，导通电阻越小（小到几毫欧）。根据欧姆定律，我们知道，相同电流下，电阻越大，落在电阻两端的电压越高，电阻消耗的功率越大。在一些小电压大电流情况下，我们就算使用肖特基二极管，其压降也有零点几伏，如果其电流达到几十安时，消耗在二极管上的功耗将达到十几瓦，而使用场效应管同步整流时，其消耗的功率非常小，可能一瓦都不到（导通电阻小）

信号放大--因其场效应管和三极管都具备放大特性，所以在有些场合使用场效应管做为放大管

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