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專業角度解析場效應管的作用

文章出处:新聞中心 責任編輯:東莞市BG大游(中国)唯一官方网站電子科技有限公司 發表時間:2021-11-27
  ?場效應管的分類
1、結型場效應管因有兩個PN結而得名;
2、絕緣柵型場效應管也叫金屬-氧化物-半導體場效應管,因柵極與其它電極完全絕緣而得名。
3、根據導電方式的不同,MOSFET又分增強型、耗盡型。所謂增強型是指:當VGS=0時管子是呈截止狀態,加上正確的VGS後,多數載流子被吸引到柵極,從而“增強”了該區域的載流子,形成導電溝道。耗盡型則是指,當VGS=0時即形成溝道,加上正確的VGS時,能使多數載流子流出溝道,因而“耗盡”了載流子,使管子轉向截止。

三極管和場效應管是在放大、开关电路中应用非常普遍的电子元件,  初发明的是三極管,以其优异的性能迅速代替了电子管,但后来在应用中三極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極管缺陷的晶体管,于是場效應管就应用而生了。

FET的 大特点就是输入阻抗极高,这是三極管无法比拟的,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極管,它也不是  的,在有些方面不如三極管,因此不能笼统的说谁好谁不好,由于它是在三極管的基础上研制而成的,所以它许多方面和三極管有相似的地方,二者珠联璧合应用广泛。通过对比全面的认识三極管和場效應管,以便更好的运用它们。

1.電極區別:三極管有基极b、发射极e、集电极c三个电极,場效應管也有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:三極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;場效應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。欢叩墓ぷ髟硎遣煌模龢O管是通过基极电流来控制集电极电流大小的,而場效應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:三極管输入阻抗较低,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;場效應管的输入阻抗极高,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。腿龢O管一样输出电阻也较高;
4.载流子差别:三極管有两种载流子参加导电,即少子与多子,属于双极性器件;場效應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:三極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;場效應管由于其由多子导电,热稳定性较好,故噪声。恢圃旃ひ占虻ィ菀准、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場效應管制作;

6.分类差别:晶体管按结构分PNP和NPN型两种;而場效應管种类就多了,按导电沟道分n型和p型,按原理结构分结型場效應管JFET和绝缘栅場效應管MOSFET,mos管又分增强型、耗尽型两种;

7.特性曲线差别:三極管特性曲线分截止区、放大区、饱和区、击穿区;場效應管分截止区、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,場效應管较三極管简单;三極管的转移特性(IC-Vbe)是按指数规律变化,場效應管的转移特性是按平方规律变化,因此場效應管的非线性失真比三極管大;
8.放大能力:表征三極管放大能力的重要参数是电流放大倍数β,場效應管用跨导表示gm,其值较。糯竽芰Σ睿缪狗糯蟊妒∮谌龢O管电路;
9.灵活性差别:三極管的发射极、集电极不能互换,否则β极低,不能正常工作,而場效應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。耗尽型的場效應管的栅极电压可正可负,灵活性高;
10.接法差别:三極管有三种接法:共射、共基、共集,場效應管也有三种接法:共源、共栅、共漏接法;二者对应;相位关系一致;
11.偏置差别:三極管正常工作需要合适的偏置电流,場效應管正常工作时需要合适的偏置电压;12.判别差别:三極管类型较少仅有两种,判别上比较简单,場效應管类型较多,判别上较为复杂,三極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:三極管极间电容较大,MOS管极间电容较低;。三極管耦合电容较大,場效應管输入电阻极高,耦合电容较。
14.其它差别:三極管和場效應管都可以作为可变电阻、开关器件;三極管的功耗较高,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,选用場效應管,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,选用三極管。作为开关管,場效應管的效率较高,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場效應管。

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