場(chǎng)效應(yīng)管是在三極管的基礎(chǔ)上而開(kāi)發(fā)出來(lái)的。三極管通過(guò)電流的大小控制輸出,輸入要消耗功率。場(chǎng)效應(yīng)管是通過(guò)輸入電壓控制輸出,不消耗功率。就其性能而言,場(chǎng)效應(yīng)管要明顯優(yōu)于普通三極管,不管是頻率還是散熱要求,只要電路設(shè)計(jì)合理,采用場(chǎng)效應(yīng)管會(huì)明顯提升整體性能。兩者對(duì)比如下表。
三極管與場(chǎng)效應(yīng)管對(duì)比表
序號(hào) | 項(xiàng)目 | 三極管 | 場(chǎng)效應(yīng)管 | 比較結(jié)果 |
1 | 電極 | 基極b、發(fā)射極e、集電極c | G極、源極S、漏極D | 電極作用相似,即基極-柵極都是控制極,發(fā)射極對(duì)應(yīng)源極,集電極對(duì)應(yīng)漏極,都是被控電極。 |
2 | 控制類型 | 電流控制型 | 電壓控制型 | |
3 | 阻抗 | 輸入阻抗較低,在幾百歐姆-幾千歐姆之間 | 輸入阻抗極高,達(dá)到兆歐以上 | 三級(jí)管電路對(duì)前級(jí)電路影響較大,阻抗不匹配時(shí)幾乎不能工作 |
4 | 載流子 | 兩種載流子參加導(dǎo)電,即少子與多子,屬于雙極性器件 | 一種載流子參加導(dǎo)電,屬于單極性器件 | |
5 | 穩(wěn)定性 | 少子參與導(dǎo)電,容易受到溫度的影響,噪聲高 | 多子導(dǎo)電,熱穩(wěn)定性好,噪聲小 |
場(chǎng)效應(yīng)管制造工藝簡(jiǎn)單,容易集成、功耗低、體積小、安全工作區(qū)域廣; 大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路均大多由場(chǎng)效應(yīng)管制作 |
6 | 分類 | PNP和NPN |
按導(dǎo)電溝道分n型和p型; 按原理結(jié)構(gòu)分結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管JFET和絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET; 又分增強(qiáng)型、耗盡型 |
|
7 | 特性曲線 | 截止區(qū)、放大區(qū)、飽和區(qū)、擊穿區(qū) | 截止區(qū)、放大區(qū)、可變電阻區(qū)、擊穿區(qū) | |
8 | 放大能力 | 電流放大倍數(shù)β | 跨導(dǎo)gm | 跨導(dǎo)gm較小,放大能力差 |
9 | 靈活性 | e、c不能互換 | 特定條件S、D可互換 | |
10 | 接法 | 共射、共基、共集 | 共源、共柵、共漏 | 二者對(duì)應(yīng) |
11 | 偏置 | 偏置電流 | 偏置電壓 | |
12 | 注意 | 焊接過(guò)程中防止溫度過(guò)高,沒(méi)有靜電影響問(wèn)題 | 感應(yīng)靜電容易擊穿管子,要求對(duì)柵極和源極放電 | |
13 | 電容 | 極間電容較大 | 極間電容較低 | 場(chǎng)效應(yīng)管輸入電阻極高,耦合電容較小 |
14 | 其它 | 功耗較高,但較便宜 | 功耗較低 | 可以作為可變電阻、開(kāi)關(guān)器件 |
綜上,在只允許從信號(hào)源取較少(高輸出阻抗)電流的情況下,選用場(chǎng)效應(yīng)管,達(dá)到阻抗匹配目的,適用于低噪高輸入電阻的前置電路;在信號(hào)電壓較低,允許取用電流的情況下,選用三極管。作為開(kāi)關(guān)管,場(chǎng)效應(yīng)管的效率較高,多用在大電流、高速開(kāi)關(guān)電源上;在環(huán)境溫度變化較大的場(chǎng)合應(yīng)使用場(chǎng)效應(yīng)管。
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