場效應(yīng)管和三極管相同點(diǎn)、區(qū)別

場效應(yīng)管主要分兩個種類，分別是結(jié)型場效應(yīng)管和金屬氧化物場效應(yīng)管。結(jié)型場效應(yīng)管我連見都沒有見過，更不要說應(yīng)用了，所以就不說了。金屬氧化物場效應(yīng)管就是我們常說的MOS管，以下內(nèi)容也是以金屬氧化物場效應(yīng)管來講解的。

場效應(yīng)管和三極管相同點(diǎn)

場效應(yīng)管和三極管一樣，具備兩個類型(NPN型和PNP型)和三個電極--G極(柵極)、S極(源極)、D極(漏極)它們分別對應(yīng)三極管的B極(基極)、E極(發(fā)射極)、C極(集電極)。場效應(yīng)管在電路中也是用字母Q表示，電路符號如下

場效應(yīng)管的電路符號

場效應(yīng)管和三極管的區(qū)別

場效應(yīng)管是電場控制型元件，也就是壓控型，三極管是流控型

因為是壓控型，輸入端電流極小，因此它的輸入電阻(10^7～10^12Ω)很大

它組成的放大電路的電壓放大系數(shù)要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數(shù)

由于它不存在雜亂運(yùn)動的電子擴(kuò)散引起的散粒噪聲，放大信號時底噪更低

場效應(yīng)管使用時需注意GS極電壓、DS擊穿電壓、最大導(dǎo)通電流、導(dǎo)通電阻、極間電容這5個關(guān)鍵參數(shù)

關(guān)于GS極電壓：場效應(yīng)管工作在哪種狀態(tài)是由GS極電壓決定的，像三極管由BE極電壓決定一樣。場效應(yīng)管的GS極電壓基本不超過20V，GS極電壓在超過10V時(有些低電壓場效應(yīng)管可能更低，但大多為這個數(shù))即認(rèn)為進(jìn)入完全導(dǎo)導(dǎo)通狀態(tài)，在GS極電壓接近0時完全關(guān)斷，介于兩者之間的就是放大區(qū)

NPN型場效應(yīng)管導(dǎo)通

PNP型場效應(yīng)管導(dǎo)通

NPN型場效應(yīng)管截止

PNP型場效應(yīng)管截止

場效應(yīng)管是壓控型器件，是否可以使用非常大的驅(qū)動電阻驅(qū)動了???

首先，因為場效應(yīng)管是壓控型器件，G極和S極之間就是兩塊平行極板，兩塊平行極板就會構(gòu)成電容，所以極間電容是比較大的(所以在上面的關(guān)鍵參數(shù)有一個是極間電容)。我們知道，電容的電壓有一個建立的過程(參考我寫電容那篇文章)，它取決于充電電流。而如果我們使用一個小電流去驅(qū)動，其電壓上升緩慢，勢必會在放大區(qū)(放大區(qū)時DS極相當(dāng)于一個電阻，電阻值越大消耗功率越大)停留時間長，在高速變化的驅(qū)動信號下，甚至都沒有進(jìn)入完全導(dǎo)通就關(guān)閉了，造成溫度升高，最后有可能燒毀場效應(yīng)管

極間電容

極間電容影響波形

所以，其驅(qū)動電流是由驅(qū)動信號的變化速度決定的，在變化很慢的情況下就使用大電阻(不能太大，太大電流小了容易受到干擾)，而變化快時就使用小電阻(不能不用電阻，不用電阻直接連接非常容易造成異常振蕩)RC時間要小于很多倍的DS極導(dǎo)通時間，假如設(shè)計的DS導(dǎo)通時間時10mS，極間電容為1nF，則0.01S/0.000000001F = 10MΩ 我們選擇比它小很多的電阻就好了，比如100K

場效應(yīng)管的應(yīng)用

功率開關(guān)--場效應(yīng)管因為其制造工藝不同，相同制造價格下，其擊DS極擊穿電壓普遍比三極管高，所以現(xiàn)再的中小功率開關(guān)電源大部分都使用場效應(yīng)管做開關(guān)管。還有一類開關(guān)特性更好的器件IGBT，它結(jié)合了三極管和場效應(yīng)管的優(yōu)點(diǎn)，使用在更高的功率和更高的電壓下，比如電磁爐

同步整流--場效應(yīng)管有一個特點(diǎn)，就是DS擊穿電壓越小，導(dǎo)通電阻越小(小到幾毫歐)。根據(jù)歐姆定律，我們知道，相同電流下，電阻越大，落在電阻兩端的電壓越高，電阻消耗的功率越大。在一些小電壓大電流情況下，我們就算使用肖特基二極管，其壓降也有零點(diǎn)幾伏，如果其電流達(dá)到幾十安時，消耗在二極管上的功耗將達(dá)到十幾瓦，而使用場效應(yīng)管同步整流時，其消耗的功率非常小，可能一瓦都不到(導(dǎo)通電阻小)

信號放大--因其場效應(yīng)管和三極管都具備放大特性，所以在有些場合使用場效應(yīng)管做為放大管

審核編輯：湯梓紅