场效应管(guan)(guan)和三极管(guan)(guan)的区别(bie)-场效应管(guan)(guan)与三极知识领域(yu)介绍及具体比较-KIA MOS管(guan)(guan)
信息来源:本站 日期:2018-07-27
场(chang)效(xiao)应管(guan)是(shi)在三(san)极(ji)管(guan)的(de)(de)基础上而(er)开发(fa)出(chu)来(lai)的(de)(de)。三(san)极(ji)管(guan)通(tong)过电(dian)流的(de)(de)大小控制输(shu)(shu)出(chu),输(shu)(shu)入要(yao)(yao)(yao)消(xiao)耗(hao)(hao)功(gong)率(lv)。场(chang)效(xiao)应管(guan)是(shi)通(tong)过输(shu)(shu)入电(dian)压控制输(shu)(shu)出(chu),不消(xiao)耗(hao)(hao)功(gong)率(lv)。场(chang)效(xiao)应管(guan)和三(san)极(ji)管(guan)的(de)(de)区别(bie)是(shi)电(dian)压和电(dian)流控制,但这都是(shi)相对(dui)(dui)的(de)(de)。电(dian)压控制的(de)(de)也需要(yao)(yao)(yao)电(dian)流,电(dian)流控制的(de)(de)也需要(yao)(yao)(yao)电(dian)压,只(zhi)是(shi)相对(dui)(dui)要(yao)(yao)(yao)小而(er)已(yi)。就(jiu)其性能而(er)言,场(chang)效(xiao)应管(guan)要(yao)(yao)(yao)明(ming)显(xian)优于普(pu)通(tong)三(san)极(ji)管(guan),不管(guan)是(shi)频率(lv)还是(shi)散热要(yao)(yao)(yao)求,只(zhi)要(yao)(yao)(yao)电(dian)路(lu)设计合理,采用场(chang)效(xiao)应管(guan)会明(ming)显(xian)提升整体性能。
1、三极管(guan)是双极型(xing)管(guan)子,即管(guan)子工(gong)(gong)作时内部由空穴和自由电(dian)(dian)子两种载流子参与(yu)。场(chang)效应管(guan)是单(dan)极型(xing)管(guan)子,即管(guan)子工(gong)(gong)作时要(yao)么只有(you)空穴,要(yao)么只有(you)自由电(dian)(dian)子参与(yu)导电(dian)(dian),只有(you)一种载流子;
2、三极管(guan)属于电流(liu)(liu)控制器(qi)件(jian),有输(shu)(shu)入(ru)电流(liu)(liu)才会(hui)有输(shu)(shu)出电流(liu)(liu); 场效(xiao)应管(guan)属于电压(ya)控制器(qi)件(jian),没有输(shu)(shu)入(ru)电流(liu)(liu)也会(hui)有输(shu)(shu)出电流(liu)(liu);
3、三极管(guan)输(shu)入阻(zu)抗(kang)小,场效应(ying)管(guan)输(shu)入阻(zu)抗(kang)大(da);
4、有些(xie)场效应管(guan)源极(ji)(ji)和漏极(ji)(ji)可(ke)以互(hu)(hu)换,三极(ji)(ji)管(guan)集电极(ji)(ji)和发射极(ji)(ji)不可(ke)以互(hu)(hu)换;
5、场效应管(guan)(guan)的频率特性不如三极管(guan)(guan);
6、场效应(ying)管(guan)的噪(zao)声系(xi)数(shu)小,适用于低噪(zao)声放(fang)大器(qi)的前置级;
7、如(ru)果希望(wang)信号源电流小应该选用(yong)场效应管(guan),反之则选用(yong)三极(ji)管(guan)更为合适。
场(chang)效(xiao)应管(guan)(guan)(guan)是(shi)(shi)(shi)场(chang)效(xiao)应晶(jing)体(ti)管(guan)(guan)(guan)(Field Effect Transistor,FET)的(de)简称。它属(shu)于(yu)电(dian)(dian)(dian)压(ya)控(kong)制型(xing)半导(dao)(dao)体(ti)器(qi)件,具有输入电(dian)(dian)(dian)阻高、噪声小、功耗低、没有二次击穿现(xian)象、安全(quan)工(gong)作(zuo)区(qu)域宽、受(shou)温度和(he)辐射(she)影响小等优点,特别适用(yong)于(yu)高灵敏(min)度和(he)低噪声的(de)电(dian)(dian)(dian)路(lu),现(xian)已成为(wei)普(pu)通晶(jing)体(ti)管(guan)(guan)(guan)的(de)强大(da)竞争(zheng)者(zhe)。普(pu)通晶(jing)体(ti)管(guan)(guan)(guan)(三(san)极(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan))是(shi)(shi)(shi)一种电(dian)(dian)(dian)流控(kong)制元(yuan)件,工(gong)作(zuo)时,多数载(zai)(zai)流子(zi)(zi)和(he)少数载(zai)(zai)流子(zi)(zi)都参与运行,所(suo)以(yi)被称为(wei)双(shuang)极(ji)(ji)型(xing)晶(jing)体(ti)管(guan)(guan)(guan);而场(chang)效(xiao)应管(guan)(guan)(guan)(FET)是(shi)(shi)(shi)一种电(dian)(dian)(dian)压(ya)控(kong)制器(qi)件(改(gai)变其(qi)栅源电(dian)(dian)(dian)压(ya)就可以(yi)改(gai)变其(qi)漏极(ji)(ji)电(dian)(dian)(dian)流),工(gong)作(zuo)时,只有一种载(zai)(zai)流子(zi)(zi)参与导(dao)(dao)电(dian)(dian)(dian),因此它是(shi)(shi)(shi)单极(ji)(ji)型(xing)晶(jing)体(ti)管(guan)(guan)(guan)。场(chang)效(xiao)应管(guan)(guan)(guan)和(he)三(san)极(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)一样(yang)都能实现(xian)信号的(de)控(kong)制和(he)放大(da),但由于(yu)他们构造(zao)和(he)工(gong)作(zuo)原理截(jie)然不同(tong),所(suo)以(yi)二者(zhe)的(de)差异很大(da)。在某些特殊(shu)应用(yong)方(fang)面,场(chang)效(xiao)应管(guan)(guan)(guan)优于(yu)三(san)极(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan),是(shi)(shi)(shi)三(san)极(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)无(wu)法替代的(de),三(san)极(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)与场(chang)效(xiao)应管(guan)(guan)(guan)区(qu)别见下(xia)表。
场(chang)(chang)效应(ying)(ying)管(guan)(guan)是电(dian)压控(kong)制元件。而三极管(guan)(guan)是电(dian)流(liu)控(kong)制元件。在只允许从(cong)信号源取(qu)较(jiao)少(shao)电(dian)流(liu)的(de)(de)情况下,应(ying)(ying)选(xuan)用场(chang)(chang)效应(ying)(ying)管(guan)(guan)。而在信号源电(dian)压较(jiao)低,又(you)允许从(cong)信号源取(qu)较(jiao)多(duo)(duo)电(dian)流(liu)的(de)(de)条件下,应(ying)(ying)用三极管(guan)(guan)。场(chang)(chang)效应(ying)(ying)管(guan)(guan)靠多(duo)(duo)子(zi)导电(dian),管(guan)(guan)中(zhong)运动的(de)(de)只是一种极性(xing)的(de)(de)载流(liu)子(zi);三极管(guan)(guan)既用多(duo)(duo)子(zi),又(you)利用少(shao)子(zi)。由于(yu)(yu)多(duo)(duo)子(zi)浓度不易受外因(yin)(yin)的(de)(de)影响,因(yin)(yin)此在环(huan)境(jing)变化较(jiao)强烈(lie)的(de)(de)场(chang)(chang)合(he),采用场(chang)(chang)效应(ying)(ying)管(guan)(guan)比较(jiao)合(he)适。场(chang)(chang)效应(ying)(ying)管(guan)(guan)的(de)(de)输入电(dian)阻高,适用于(yu)(yu)高输入电(dian)阻的(de)(de)场(chang)(chang)合(he)。场(chang)(chang)效应(ying)(ying)管(guan)(guan)的(de)(de)噪声系数小(xiao),适用于(yu)(yu)低噪声放大器的(de)(de)前置级。
1、普通三(san)(san)极管(guan)(guan)参与导电的(de)(de),既有(you)多数(shu)载流(liu)(liu)子(zi),又(you)(you)有(you)少数(shu)载流(liu)(liu)子(zi),故称(cheng)(cheng)为双极型三(san)(san)极管(guan)(guan);而在场(chang)效(xiao)应(ying)(ying)管(guan)(guan)中只是多子(zi)参与导电,故又(you)(you)称(cheng)(cheng)为单极型三(san)(san)极管(guan)(guan)。因少子(zi)浓度(du)受(shou)温(wen)度(du)、辐射等(deng)因素影(ying)响较大(da),所以场(chang)效(xiao)应(ying)(ying)管(guan)(guan)比三(san)(san)极管(guan)(guan)的(de)(de)温(wen)度(du)稳定(ding)性好、抗(kang)辐射能(neng)力强、噪声系数(shu)很(hen)(hen)小(xiao)。在环(huan)境(jing)条件(温(wen)度(du)等(deng))变化(hua)很(hen)(hen)大(da)的(de)(de)情况(kuang)下(xia)应(ying)(ying)选用(yong)场(chang)效(xiao)应(ying)(ying)管(guan)(guan)。
2、三极(ji)(ji)管是(shi)(shi)电(dian)(dian)流控(kong)(kong)制器(qi)件(jian),通过控(kong)(kong)制基极(ji)(ji)电(dian)(dian)流到达控(kong)(kong)制输(shu)(shu)出电(dian)(dian)流的目的。因此(ci),基极(ji)(ji)总(zong)有一定的电(dian)(dian)流,故(gu)三极(ji)(ji)管的输(shu)(shu)人电(dian)(dian)阻(zu)(zu)较低(di);场效应(ying)管是(shi)(shi)电(dian)(dian)压控(kong)(kong)制器(qi)件(jian),其(qi)输(shu)(shu)出电(dian)(dian)流决定于栅源极(ji)(ji)之间的电(dian)(dian)压,栅极(ji)(ji)基本上(shang)不(bu)取电(dian)(dian)流,因此(ci),它的输(shu)(shu)入电(dian)(dian)阻(zu)(zu)很高,可达109~1014Ω。高输(shu)(shu)入电(dian)(dian)阻(zu)(zu)是(shi)(shi)场效应(ying)管的突出优点。
3、场效(xiao)应(ying)管(guan)的漏(lou)极(ji)和源(yuan)(yuan)极(ji)可(ke)以互换(huan)(某(mou)些),耗尽型(xing)绝缘(yuan)栅(zha)管(guan)的栅(zha)极(ji)电压可(ke)正可(ke)负,灵活性比(bi)三极(ji)管(guan)强。但(dan)要(yao)注(zhu)意,分立(li)的场效(xiao)应(ying)管(guan),有时已(yi)经将衬底(di)和源(yuan)(yuan)极(ji)在管(guan)内(nei)短接,源(yuan)(yuan)极(ji)和漏(lou)极(ji)就不(bu)能互换(huan)使用(yong)了(le)。
4、场(chang)效应管(guan)和三极管(guan)都可(ke)以(yi)用于放大或作(zuo)可(ke)控(kong)开关。但场(chang)效应管(guan)还可(ke)以(yi)作(zuo)为压控(kong)电(dian)阻使用,可(ke)以(yi)在微电(dian)流、低(di)电(dian)压条件(jian)下工(gong)(gong)作(zuo),具有功耗低(di),热稳定性好,容(rong)易解决散热问题,工(gong)(gong)作(zuo)电(dian)源电(dian)压范(fan)围宽(kuan)等优点,且制(zhi)作(zuo)工(gong)(gong)艺简单,易于集成化(hua)生产,因此在目前的(de)大规模、超大规模集成电(dian)路中,MOS管(guan)占主要地位。
5、MOS管(guan)具(ju)有很(hen)低的级间反馈电容,一(yi)般为(wei)5—10pF,而三(san)极管(guan)的集电结电容一(yi)般为(wei)20pF左右。
6、场效应管(guan)组(zu)成的放(fang)(fang)大电路的电压放(fang)(fang)大系数要小于三极管(guan)组(zu)成放(fang)(fang)大电路的电压放(fang)(fang)大系数。
7、由于MOS观的(de)(de)栅(zha)源极(ji)之(zhi)间(jian)(jian)的(de)(de)绝缘(yuan)层很薄,极(ji)间(jian)(jian)电容很小,而栅(zha)源极(ji)之(zhi)间(jian)(jian)电阻又很大(da),带电物体靠近栅(zha)极(ji)时,栅(zha)极(ji)上感应少量电荷产生(sheng)很高的(de)(de)电压,就很难放掉(diao),以至(zhi)于栅(zha)源极(ji)之(zhi)间(jian)(jian)的(de)(de)绝缘(yuan)层击穿(chuan),造成永久性损坏(huai)。因(yin)此管子(zi)存(cun)放时,应使栅(zha)极(ji)与源极(ji)短接,避(bi)免栅(zha)极(ji)悬空。尤其是(shi)焊接MOS管时,电烙铁外壳(qiao)要良好接地。
8、BJT是(shi)利(li)(li)用(yong)(yong)小(xiao)电(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)变(bian)(bian)化控制(zhi)(zhi)大(da)(da)电(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)变(bian)(bian)化;JFET是(shi)利(li)(li)用(yong)(yong)PN结反向(xiang)电(dian)(dian)压对耗尽(jin)层厚度的(de)(de)控制(zhi)(zhi),来(lai)改(gai)变(bian)(bian)导电(dian)(dian)沟道(dao)的(de)(de)宽窄,从而(er)(er)控制(zhi)(zhi)漏极电(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)大(da)(da)小(xiao);MOSEFET是(shi)利(li)(li)用(yong)(yong)栅源(yuan)电(dian)(dian)压的(de)(de)大(da)(da)小(xiao),来(lai)改(gai)变(bian)(bian)半导体表面感(gan)生(sheng)电(dian)(dian)荷(he)的(de)(de)多少,从而(er)(er)控制(zhi)(zhi)漏极电(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)大(da)(da)小(xiao)。
9、场(chang)效应(ying)(ying)管(guan)的(de)噪(zao)声(sheng)系数很小(xiao),在低噪(zao)声(sheng)放(fang)大电路的(de)输入级及要求信噪(zao)比较高(gao)的(de)电路中要选用(yong)场(chang)效应(ying)(ying)管(guan)。
10、三极管(guan)导通(tong)电阻大,场(chang)效(xiao)应管(guan)导通(tong)电阻小(xiao),只有几百(bai)毫欧姆,在现在的(de)(de)用(yong)电器件上,一般都(dou)用(yong)场(chang)效(xiao)应管(guan)做(zuo)开关来用(yong),他的(de)(de)效(xiao)率(lv)是比(bi)较高的(de)(de)。
11、场效(xiao)应管(guan)G极(ji)必(bi)须有一个对地的放电电阻(zu),不(bu)(bu)然(ran)上(shang)电就烧,而(er)三极(ji)管(guan)基极(ji)不(bu)(bu)需要
12、场(chang)效(xiao)应(ying)(ying)管(guan)能在(zai)很小电(dian)流和很低(di)电(dian)压的(de)条件下工(gong)作,而且(qie)它(ta)的(de)制造工(gong)艺可以(yi)很方便地把很多场(chang)效(xiao)应(ying)(ying)管(guan)集成(cheng)(cheng)在(zai)一块硅片上,因此场(chang)效(xiao)应(ying)(ying)管(guan)在(zai)大规模集成(cheng)(cheng)电(dian)路中得到(dao)了广泛的(de)应(ying)(ying)用。
1、MOS器件出(chu)厂时通常装(zhuang)(zhuang)在黑色(se)的导电泡(pao)沫塑料(liao)袋中(zhong),切勿自行随(sui)便拿个(ge)塑料(liao)袋装(zhuang)(zhuang)。也可用细铜(tong)线把各个(ge)引脚连接在一起(qi),或用锡纸包装(zhuang)(zhuang)。
2、取出的(de)MOS器件不能在塑料板上滑动,应用(yong)金属盘(pan)来盛(sheng)放(fang)待用(yong)器件。
3、焊接用的电烙铁必须良(liang)好接地。
4、在(zai)(zai)焊接前应把电(dian)路板的(de)电(dian)源线与(yu)地线短接,再(zai)MOS器件焊接完(wan)成后在(zai)(zai)分(fen)开。
5、MOS器件各引(yin)脚的(de)焊(han)接顺序是漏极、源(yuan)极、栅极。拆(chai)机时顺序相反。
6、电路(lu)板在装机之前,要用接(jie)地的(de)线夹(jia)子去碰(peng)一下机器的(de)各接(jie)线端子,再把电路(lu)板接(jie)上去。
7、MOS场效(xiao)应(ying)晶体管的栅极在(zai)允(yun)许条件下(xia),最好(hao)接入(ru)保(bao)护二(er)极管。在(zai)检修电路时应(ying)注意查证原有的保(bao)护二(er)极管是(shi)否损坏。场效(xiao)应(ying)管用(yong)双极性三极管的代替方法
一般说来(lai),双(shuang)极(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)三极(ji)(ji)管不(bu)能(neng)直(zhi)接代替MOS管,这是(shi)因为(wei)它们的(de)(de)控制特性(xing)(xing)(xing)不(bu)一MOS管是(shi)电(dian)(dian)压(ya)控制的(de)(de)器件(jian)(jian),而双(shuang)极(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)三极(ji)(ji)管是(shi)电(dian)(dian)流控制的(de)(de)器件(jian)(jian)。场(chang)效(xiao)应管的(de)(de)控制电(dian)(dian)路(lu)是(shi)电(dian)(dian)压(ya)型(xing)的(de)(de),双(shuang)极(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)三极(ji)(ji)管不(bu)能(neng)直(zhi)接代换(huan)场(chang)效(xiao)应管的(de)(de),原驱(qu)(qu)(qu)动(dong)(dong)MOS管的(de)(de)电(dian)(dian)路(lu)由于驱(qu)(qu)(qu)动(dong)(dong)电(dian)(dian)流太小,不(bu)足于驱(qu)(qu)(qu)动(dong)(dong)双(shuang)极(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)三极(ji)(ji)。要想用原电(dian)(dian)路(lu)驱(qu)(qu)(qu)动(dong)(dong)双(shuang)极(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)三极(ji)(ji)管,必须要在双(shuang)极(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)三极(ji)(ji)管之前加(jia)装电(dian)(dian)流放大装置。基于这个(ge)思想,在双(shuang)极(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)三极(ji)(ji)管之前加(jia)装电(dian)(dian)流放大器,把(ba)电(dian)(dian)压(ya)驱(qu)(qu)(qu)动(dong)(dong)改为(wei)了电(dian)(dian)流驱(qu)(qu)(qu)动(dong)(dong),即(ji)可代换(huan)成功。
1、场(chang)效(xiao)应管(guan)可(ke)应用于放(fang)大。由于场(chang)效(xiao)应管(guan)放(fang)大器(qi)(qi)的输入阻抗很(hen)高,因此耦合电容可(ke)以容量较小,不必使用电解电容器(qi)(qi)。
2、场效应管很高的(de)输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的(de)输入级作阻抗变换。
3、场效应管可(ke)以用作(zuo)可(ke)变(bian)电阻。
4、场效应管(guan)可以方便地用作恒流源。
5、场效应管可以用作电(dian)子开关。
1、结型场效应管(JFET)因有(you)两个PN结而得(de)名;
2、绝缘栅(zha)型(xing)场效应管(guan)(JGFET,也叫金属-氧化物-半导体(ti)场效应管(guan)MOSFET)则(ze)因栅(zha)极(ji)与其它电极(ji)完全绝缘而得名(ming)。
3、根据导电(dian)方(fang)式的(de)(de)(de)不同(tong),MOSFET又分增(zeng)强型(xing)、耗(hao)尽(jin)型(xing)。所谓增(zeng)强型(xing)是(shi)指:当VGS=0时管(guan)(guan)子是(shi)呈截止(zhi)状态,加上(shang)正确的(de)(de)(de)VGS后,多数载(zai)(zai)(zai)流(liu)(liu)子被吸引到(dao)栅极,从(cong)而“增(zeng)强”了(le)该区(qu)域的(de)(de)(de)载(zai)(zai)(zai)流(liu)(liu)子,形成导电(dian)沟道(dao)(dao)。耗(hao)尽(jin)型(xing)则是(shi)指,当VGS=0时即形成沟道(dao)(dao),加上(shang)正确的(de)(de)(de)VGS时,能使多数载(zai)(zai)(zai)流(liu)(liu)子流(liu)(liu)出沟道(dao)(dao),因而“耗(hao)尽(jin)”了(le)载(zai)(zai)(zai)流(liu)(liu)子,使管(guan)(guan)子转向(xiang)截止(zhi)。
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