简单的比较场效应管和晶体管之间的区别
开关电源解析 2022-09-23

    今天看到留言,有个朋友说想要明白场效应管和晶体管之间的区别。

    现在,我们就简单的比较一下这两者之间的不同。

    首先,场效应管是电压控制元器件,而晶体管是电流控制元器件。如果信号输出只有较少的电流的情况下,选择场效应管比晶体管合适;而在信号电压比较低,但是可以截取较多的电流的情况下,就应该选择晶体管。

    然后,场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电。所以被称为双极型器件。

    再则,有些场效应管的源极和漏极可以互相使用,栅级电压可以是负电压也可以是正电压,灵活性相较于晶体管比较好。

    还有场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管在很大规模集成电路中得到了广泛的应用。

    最后,场效应管开关速度快,没有双极型三极管的电流拖尾现象,在以前它的导通电阻比双极型三极管大,电流也没有双极型大,但是现在在导通电阻和通过电流方面已经有了相当大的改进了,用于开关电源性能已经优于双极型三极管,只不过价格会偏贵,所以在使用时要考虑性价比。

    现在我们开发大功率的开关电源时,采用MOSFET比双极型晶体管普遍,这是因为MOS管是电压驱动型开关,漏电流小,且管耗低。

    还有一些比较简单的外在差别:

    1.场效应管的源极s、栅极g、漏极d分别对应于三极管的发射极e、基极b、集电极c,它们的作用相似。
    2.场效应管是电压控制电流器件,由vGS控制iD,其放大系数gm一般较小,因此场效应管的放大能力较差;三极管是电流控制电流器件,由iB(或iE)控制iC。
    3.场效应管栅极几乎不取电流(ig»0);而三极管工作时基极总要吸取一定的电流。因此场效应管的输入电阻比三极管的输入电阻高。
    4.场效应管只有多子参与导电;三极管有多子和少子两种载流子参与导电,而少子浓度受温度、辐射等因素影响较大,因而场效应管比晶体管的温度稳定性好、抗辐射能力强。在环境条件(温度等)变化很大的情况下应选用场效应管。
    5.场效应管在源极水与衬底连在一起时,源极和漏极可以互换使用,且特性变化不大;而三极管的集电极与发射极互换使用时,其特性差异很大,b值将减小很多。
    6.场效应管的噪声系数很小,在低噪声放大电路的输入级及要求信噪比较高的电路中要选用场效应管。
    7.场效应管和三极管均可组成各种放大电路和开路电路,但由于前者制造工艺简单,且具有耗电少,热稳定性好,工作电源电压范围宽等优点,因而被广泛用于大规模和超大规模集成电路中。

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