场效应管和三极管一样都能实现信号的控制和放大,但由于他们构造和工作原理截然不同,所以二者的差异很大。在某些特殊应用方面,场效应管优于三极管,是三极管无法替代的。
场效应管和双极型三极管的比较
1、普通三极管参与导电的,既有多数载流子,又有少数载流子,故称为双极型三极管;而在场效应管中只是多子参与导电,故又称为单极型三极管。因少子浓度受温度、辐射等因素影响较大,所以场效应管比三极管的温度稳定性好、抗辐射能力强、噪声系数很小。在环境条件(温度等)变化很大的情况下应选用场效应管。
2、三极管是电流控制器件,通过控制基极电流到达控制输出电流的目的。因此,基极总有一定的电流,故三极管的输人电阻较低;场效应管是电压控制器件,其输出电流决定于栅源极之间的电压,栅极基本上不取电流,因此,它的输入电阻很高,可达109~1014Ω。高输入电阻是场效应管的突出优点。
3、场效应管的漏极和源极可以互换(某些),耗尽型绝缘栅管的栅极电压可正可负,灵活性比三极管强。但要注意,分立的场效应管,有时已经将衬底和源极在管内短接,源极和漏极就不能互换使用了。
4、场效应管和三极管都可以用于放大或作可控开关。但场效应管还可以作为压控电阻使用,可以在微电流、低电压条件下工作,具有功耗低,热稳定性好,容易解决散热问题,工作电源电压范围宽等优点,且制作工艺简单,易于集成化生产,因此在目前的大规模、超大规模集成电路中,MOS管占主要地位。
5、MOS管具有很低的级间反馈电容,一般为5—10pF,而三极管的集电结电容一般为20pF左右。
6、场效应管组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数。
7、由于MOS观的栅源极之间的绝缘层很薄,极间电容很小,而栅源极之间电阻又很大,带电物体靠近栅极时,栅极上感应少量电荷产生很高的电压,就很难放掉,以至于栅源极之间的绝缘层击穿,造成 性损坏。因此管子存放时,应使栅极与源极短接,避免栅极悬空。尤其是焊接MOS管时,电烙铁外壳要良好接地。
8、BJT是利用小电流的变化控制大电流的变化;JFET是利用PN结反向电压对耗尽层厚度的控制,来改变导电沟道的宽窄,从而控制漏极电流的大小;MOSEFET是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。
9、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。
10、三极管导通电阻大,场效应管导通电阻小,只有几百毫欧姆,在现在的用电器件上,一般都用场效应管做开关来用,他的效率是比较高的。
11、场效应管G极必须有一个对地的放电电阻,不然上电就烧,而三极管基极不需要
12、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,因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。