【转】双极型晶体管和场效应管异同
2012-09-26 13:25阅读：
1.
场效应管主要有结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（IGFET）。绝缘栅型场效应管的衬底（B）与源极（S）连在一起，它的三个极分别为栅极（G）、漏极（D）和源极（S）。
晶体管分NPN和PNP管，它的三个极分别为基极（b）、集电极（c）、发射极（e）。场效应管的G、D、S极与晶体管的b、c、e极有相似的功能。
绝缘栅型效应管和结型场效应管的区别在于它们的导电机构和电流控制原理根本不同，结型管是利用耗尽区的宽度变化来改变导电沟道的宽窄以便控制漏极电流，绝缘栅型场效应管则是用半导体表面的电场效应、电感应电荷的多少去改变导电沟道来控制电流。它们性质的差异使结型场效应管往往运用在功放输入级（前级），绝缘栅型场效应管则用在功放末级（输出级）。
2.
双极型晶体管内部电流由两种载流子形成，它是利用电流来控制。场效应管是电压控制器件，栅极（G）基本上不取电流，而晶体管的基极总要取一定的电流，所以在只允许从信号源取极小量电流的情况下，应该选用场效应管。而在允许取一定量电流时，选用晶体管进行放大，可以得到比场效应管高的电压放大倍数。
3.
场效应管是利用多子导电（多子：电子为多数载流子，简称多子），而晶体管是既利用多子，又利用少子（空穴为少数载流子，简称少子），由于少子的浓度易受温度、辐射等外界条件的影响，因此在环境变化比较剧烈的条件下，采用场效应管比较合适。
4.
功率放大电路是一种弱电系统，具有很高的灵敏度，很容易接受外界和内部一些无规则信号的影响，也就是在放大器的输入端短路时，输出端仍有一些无规则的电压或电流变化输出，利用示波器或扬声器就可觉察到。这就是功率放大器的噪声或干扰电压。噪声所产生的影响常用噪声系数Nf表示，单位为分贝（dB），Nf越小越好，Nf=输入信号噪声比/输出信号噪声比，晶体管的噪声来源有三种：⑴热噪声：由于载流子不规则的热运动，通过半导体管内的体电阻时而产生；⑵散粒噪声：通常所说的三极管中的电流只是一个平均值，实际上通过发射结注入基区的载流子数目，在各个瞬时都不相同，因而引起发射极电流或集电极电流有一无规则的流动，产生散粒噪声；Υ
4;颤动噪声：晶体管产生颤动噪声的原因现在还不十分清楚，但被设想为载流子在晶体表面的产生和复合所引起，因此与半导体材料本身及工艺水平有关。而场效应管的噪声只产生于载流子的运动，所以场效应管的Nf比晶体管的要小。
放大器不仅其放大其输入端的噪声，而且，放大器本身也存在噪声，所以其输出端的信噪比必然小于输入端信噪比，放大器本身噪声越大，它的输出端信噪比就越小于输入端信噪比，Nf就越大，所以在低噪声放大器的前级通常选用场效应管，或者低噪声晶体管。
5.
场效应管的漏、源极可以互换、耗尽型绝缘栅管的栅极电压可正，可负，灵活性比晶体管强。不过在音响功率放大器中，场效应管多以N沟/P沟对管出现，晶体管也以PNP/NPN对管出现。但场效应管在业余应用中较为脆弱，成本也较高。
从以上场效应管和晶体管的对比中不难发现，场效应管具有输入阻抗高、噪声低、功耗低、热稳定性高、抗辐射能力强等优点，因此场效应管的总体性能上要优于晶体管，在许多优秀的功率放大器中，场效应管得到了较为普遍的采用。而采用晶体管的功率放大器取得靓声者也同样屡见不鲜。工程师根据两种管子的特性，取其各自的优点，设计出一种组合管，效果嘛，当然比它们好。
场效应管与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，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，造成永久性损坏。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。
MOSFET用双极性三极管的代替方法：
一般说来，双极性三极管不能直接代替MOSFET，这是因为它们的控制特性不一样，MOSFET是电压控制的器件，而双极性三极管是电流控制的器件。MOSFET的控制电路是电压型的，双极性三极管不能直接代换MOSFET的，原驱动
MOSFET的电路由于驱动电流太小，不足于驱动双极性三极。要想用原电路驱动双极性三极管，必须要在双极性三极管之前加装电流放大装置。基于这个思想，在双极性三极管之前加装电流放大器，把电压驱动改为了电流驱动，即可代换成功。
MOS器件保护措施：
1、MOS器件出厂时通常装在黑色的导电泡沫塑料袋中,切勿自行随便拿个塑料袋装。也可用细铜线把各个引脚连接在一起,或用锡纸包装。
2、取出的MOS器件不能在塑料板上滑动,应用金属盘来盛放待用器件。
3、焊接用的电烙铁必须良好接地。
4、在焊接前应把电路板的电源线与地线短接,再MOS器件焊接完成后在分开。
5、MOS器件各引脚的焊接顺序是漏极、源极、栅极。拆机时顺序相反。
6、电路板在装机之前,要用接地的线夹子去碰一下机器的各接线端子,再把电路板接上去。
7、MOS场效应晶体管的栅极在允许条件下,最好接入保护二极管。在检修电路时应注意查证原有的保护二极管是否损坏。
场效应管的作用：
1、场效应管可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高，因此耦合电容可以容量较小，不必使用电解电容器。
2、场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。
3、场效应管可以用作可变电阻。
4、场效应管可以方便地用作恒流源。
5、场效应管可以用作电子开关。
场效应管的分类：
结型场效应管（JFET）因有两个PN结而得名；绝缘栅型场效应管（JGFET，也叫金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET）则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。
根据导电方式的不同,MOSFET又分增强型、耗尽型。所谓增强型是指:当VGS=0时管子是呈截止状态,加上正确的VGS后,多数载流子被吸引到栅极,从而“增强”了该区域的载流子,形成导电沟道。耗尽型则是指,当VGS=0时即形成沟道,加上正确的VGS时,能使多数载流子流出沟道,因而“耗尽”了载流子,使管子转向截止
