场效应管VS三级管

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场效应管是在三极管的基础上而开发出来的。三极管通过电流的大小控制输出,输入要消耗功率。场效应管是通过输入电压控制输出,不消耗功率。就其性能而言,场效应管要明显优于普通三极管,不管是频率还是散热要求,只要电路设计合理,采用场效应管会明显提升整体性能。两者对比如表1。
表1 三级管与场效应管对比

序号 项目 三极管 场效应管 比较结果
1 电极 基极b、发射极e、集电极c G极、源极S、漏极D 电极作用相似,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 电流控制型 电压控制型  
3 阻抗 输入阻抗较低,在几百欧姆-几千欧姆之间 输入阻抗极高,达到兆欧以上 三级管电路对前级电路影响较大,阻抗不匹配时几乎不能工作
4 载流子 两种载流子参加导电,即少子与多子,属于双极性器件 一种载流子参加导电,属于单极性器件  
5 稳定性 少子参与导电,容易受到温度的影响,噪声高 多子导电,热稳定性好,噪声小 场效应管制造工艺简单,容易集成、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场效应管制作
6 分类 PNP和NPN 按导电沟道分n型和p型;按原理结构分结型场效应管JFET和绝缘栅场效应管MOSFET;又分增强型、耗尽型  
7 特性曲线 截止区、放大区、饱和区、击穿区 截止区、放大区、可变电阻区、击穿区  
8 放大能力 电流放大倍数β 跨导gm 跨导gm较小,放大能力差
9 灵活性 e、c不能互换 特定条件S、D可互换  
10 接法 共射、共基、共集 共源、共栅、共漏 二者对应
11 偏置 偏置电流 偏置电压  
12 注意 焊接过程中防止温度过高,没有静电影响问题 感应静电容易击穿管子,要求对栅极和源极放电  
13 电容 极间电容较大 极间电容较低 场效应管输入电阻极高,耦合电容较小
14 其它 功耗较高,但较便宜 功耗较低 可以作为可变电阻、开关器件

综上,在只允许从信号源取较少(高输出阻抗)电流的情况下,选用场效应管,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,选用三极管。作为开关管,场效应管的效率较高,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场效应管。