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場效應管的作用
場效應管的作用
1、場效應管可應用於放大。由於場效應管放大器的輸入阻抗很高,因此耦合電容可以容量較小,不必使用電解電容器。
2、場效應管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用於多級放大器的輸入級作阻抗變換。
3、場效應管可以用作可變電阻。
4、場效應管可以方便地用作恒流源。
5、場效應管可以用作電子開關。
場效應管的分類
1、結型場效應管(JFET)因有兩個PN結而得名;
2、絕緣柵型場效應管(JGFET,也叫金屬-氧化物-半導體場效應管MOSFET)則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(BJT)和場效應管(FET)是在放大、開關電路中應用非常普遍的電子元件, 初發明的是三極管,以其優異的性能迅速代替了電子管,但後來在應用中三極管暴露出一些先天不足--結構上問題所導致的缺陷,在這種形勢下迫切要求製造一種能夠克服三極管缺陷的晶體管,於是場效應管就應用而生了。
FET的大特點就是輸入阻抗極高,這是三極管無法比擬的,然而它的出現並沒有像晶體管淘汰電子管一樣而完全取代三極管,它也不是 的(de),在(zai)有(you)些(xie)方(fang)麵(mian)不(bu)如(ru)三(san)極(ji)管(guan),因(yin)此(ci)不(bu)能(neng)籠(long)統(tong)的(de)說(shuo)誰(shui)好(hao)誰(shui)不(bu)好(hao),由(you)於(yu)它(ta)是(shi)在(zai)三(san)極(ji)管(guan)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)研(yan)製(zhi)而(er)成(cheng)的(de),所(suo)以(yi)它(ta)許(xu)多(duo)方(fang)麵(mian)和(he)三(san)極(ji)管(guan)有(you)相(xiang)似(si)的(de)地(di)方(fang),二(er)者(zhe)珠(zhu)聯(lian)璧(bi)合(he)應(ying)用(yong)廣(guang)泛(fan)。今(jin)天(tian)通(tong)過(guo)對(dui)比(bi)我(wo)們(men)全(quan)麵(mian)認(ren)識(shi)三(san)極(ji)管(guan)和(he)場(chang)效(xiao)應(ying)管(guan),以(yi)便(bian)更(geng)好(hao)的(de)利(li)用(yong)它(ta)們(men)。
1.電極區別:三極管有基極b、發射極e、集電極c三個電極,場效應管也有G極、源極S、漏極D三個電極,它們二者有對應關係,電極的作用相似,即基極-柵極都是控製極,發射極對應源極,集電極對應漏極,都是被控電極;
2.控製類型:三極管是電流控製型器件,也就是通過基極電流的變化控製集電極電流的變化;場效應管屬於電壓控製型器件,也就是通過柵極電壓的變化來控製源漏極電流大小;erzhedegongzuoyuanlishibutongde,sanjiguanshitongguojijidianliulaikongzhijidianjidianliudaxiaode,erchangxiaoyingguanshitongguozhayagaibiandaodiangoudaodekuandulaikongzhidianliudebianhua;
3.阻抗差別:三極管輸入阻抗較低,在幾百歐姆-幾千歐姆之間,基極電流較大,輸出電阻較高,對前級電路影響較大,阻抗不匹配時幾乎不能工作;場效應管的輸入阻抗極高,達到兆歐以上,MOS管更高,柵極幾乎沒有電流,對前級電路影響較小,和三極管一樣輸出電阻也較高;
4.載流子差別:三極管有兩種載流子參加導電,即少子與多子,屬於雙極性器件;場效應管隻有一種載流子參加導電,屬於單極性器件;
5.穩定性差別:三極管由於少子也參與了導電,而少子容易受到溫度的影響,熱穩定性較差,故其噪聲高,且製造複雜;場效應管由於其由多子導電,熱穩定性較好,故噪聲小;製造工藝簡單,容易集成、功耗低、體積小、安全工作區域廣;大規模、超大規模集成電路均大多由場效應管製作;6.分類差別:晶體管按結構分PNP和NPN型兩種;而場效應管種類就多了,按導電溝道分n型和p型,按原理結構分結型場效應管JFET和絕緣柵場效應管MOSFET,mos管又分增強型、耗盡型兩種;
7.特性曲線差別:三極管特性曲線分截止區、放大區、飽和區、擊穿區;場效應管分截止區、放大區、可變電阻區、擊穿區,二者有對應關係;在特性曲線上均有輸入、輸出特性曲線;從電路分析計算,場效應管較三極管簡單;三極管的轉移特性(IC-Vbe)是按指數規律變化,場效應管的轉移特性是按平方規律變化,因此場效應管的非線性失真比三極管大;
8.放大能力:表征三極管放大能力的重要參數是電流放大倍數β,場效應管用跨導表示gm,其值較小,放大能力差,電壓放大倍數小於三極管電路;
9.靈活性差別:三極管的發射極、集電極不能互換,否則β極低,不能正常工作,而場效應管對於一些特定條件的(襯底沒有和源極連著一起),源極和漏極是可以互換的。耗盡型的場效應管的柵極電壓可正可負,靈活性高;
10.接法差別:三極管有三種接法:共射、共基、共集,場效應管也有三種接法:共源、共柵、共漏接法;二者對應;相位關係一致;
11.偏置差別:三極管正常工作需要合適的偏置電流,場效應管正常工作時需要合適的偏置電壓;12.判別差別:三san極ji管guan類lei型xing較jiao少shao僅jin有you兩liang種zhong,判pan別bie上shang比bi較jiao簡jian單dan,場chang效xiao應ying管guan類lei型xing較jiao多duo,判pan別bie上shang較jiao為wei複fu雜za,三san極ji管guan在zai焊han接jie過guo程cheng中zhong隻zhi要yao求qiu防fang止zhi溫wen度du過guo高gao即ji可ke,沒mei有you靜jing電dian影ying響xiang問wen題ti;MOS管必須對柵極和源極放電,否則感應靜電也容易擊穿管子,在存儲、運輸時必須將柵極、源極短路;
13.電容差別:三極管極間電容較大,MOS管極間電容較低;。三極管耦合電容較大,場效應管輸入電阻極高,耦合電容較小;
14.其它差別:三極管和場效應管都可以作為可變電阻、開關器件;三極管的功耗較高,但較便宜;在隻允許從信號源取較少(高輸出阻抗)電流的情況下,選用場效應管,達到阻抗匹配目的,適用於低噪高輸入電阻的前置電路;在信號電壓較低,允許取用電流的情況下,選用三極管。作為開關管,場效應管的效率較高,多用在大電流、高速開關電源上;在環境溫度變化較大的場合應使用場效應管。




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