FET的全称是场效应晶体管(Field Effect Transistor),通过在半导体上施加一个电场来改变半导体的导电特性。在不同的电场下,半导体会呈现出不同的导电特性,因此称为“场效应”管。
BJT基本公式:IC=βIB,工作机制是通过基级电流IB控制集电极电流IC。
BJT中的B是指“双极性(bipolar)”,意思是其内部同时存在电子和空穴这两种极性的导电载流子;而FET却是“单极性(unipolar)”元件,其导电仅靠一种载流子:N沟道场效应管中仅有电子导电,P沟道场效应管中仅有空穴导电。
BJT和FET的区别:
电极区别:
BJT:基极(B),发射极(E),集电极(C)
FET:栅极(G),源极(S),漏极(D)
控制类型:
BJT:电流控制--通过控制基极电流来控制集电极电流的变化
FET:电压控制--通过控制栅极电压来控制漏极电流变化
阻抗差别:
BJT:输入阻抗较低(几百欧姆-几千欧姆),基极电流较大,输出电阻较高,对前级电路影响较大,必须阻抗匹配才能工作
FET:输入阻抗极高(兆欧以上),MOS管更高,栅极几乎没有电流,对前级电路影响较小,输出电阻同样也很高
载流子:
BJT:两种载流子--少子和多子,属于双极性器件 Bipolar Transistor.
FET:一种载流子--多子,属于单极性器件,要么是空穴要么是自由电子导电。
稳定性(噪声):
BJT:噪声更大--因为少子参与了导电,而少子容易受到温度的影响,热稳定性较差
FET:噪声更小--因为只有多子导电,热稳定性更好,噪声小
分类:
BJT:PNP和NPN
FET:
按沟道:N型和P型
按原理:JFET和MOSFET(增强型、耗尽型)
特性曲线:
BJT:截止区、放大区、饱和区、击穿区——转移特性按指数规律变化
FET:截至区、放大区、可变电阻区、击穿区——转移特性按平方规律变化(非线性失真更大)
放大能力:
BJT:参数——电流放大倍数β
FET:参数——跨导gm
两者相比BJT电压放大倍数更大
电容差别:
BJT:极间电容较大,耦合电容较大
FET:极间电容较小,耦合电容较小(输入电阻较高)
在只允许从信号源取较少(高输出阻抗)电流的情况下,选用FET,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BJT。作为开关管,FET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FET。
FET的各种性能指标都要优于BJT,比如:输入阻抗高、功耗低、热稳定性好等等。尤其是高输入阻抗这点,一般FET的的输入阻抗可以达到1兆欧到几百兆欧,远远超过BJT的典型输入阻抗,这个在设计放大电路时非常有用。早年由于FET价格稍贵,因此在分立元件电路中,BJT还用得比较多。但现在FET的价格也已经很低了,因此通常在设计应用电路时,能用FET就尽量用FET。只有在一些需要极端压榨成本的场合、或者需要大电流放大时、还有些超高频电路中,才会用到BJT。
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