FET的全稱是場效應晶體管(Field Effect Transistor),通過在半導體上施加一個電場來改變半導體的導電特性。在不同的電場下,半導體會呈現出不同的導電特性,因此稱為“場效應”管。
BJT基本公式:IC=βIB,工作機制是通過基級電流IB控制集電極電流IC。
BJT中的B是指“雙極性(bipolar)”,意思是其內部同時存在電子和空穴這兩種極性的導電載流子;而FET卻是“單極性(unipolar)”元件,其導電僅靠一種載流子:N溝道場效應管中僅有電子導電,P溝道場效應管中僅有空穴導電。
BJT和FET的區別:
電極區別:
BJT:基極(B),發射極(E),集電極(C)
FET:柵極(G),源極(S),漏極(D)
控制類型:
BJT:電流控制--通過控制基極電流來控制集電極電流的變化
FET:電壓控制--通過控制柵極電壓來控制漏極電流變化
阻抗差別:
BJT:輸入阻抗較低(幾百歐姆-幾千歐姆),基極電流較大,輸出電阻較高,對前級電路影響較大,必須阻抗匹配才能工作
FET:輸入阻抗極高(兆歐以上),MOS管更高,柵極幾乎沒有電流,對前級電路影響較小,輸出電阻同樣也很高
載流子:
BJT:兩種載流子--少子和多子,屬于雙極性器件 Bipolar Transistor.
FET:一種載流子--多子,屬于單極性器件,要么是空穴要么是自由電子導電。
穩定性(噪聲):
BJT:噪聲更大--因為少子參與了導電,而少子容易受到溫度的影響,熱穩定性較差
FET:噪聲更小--因為只有多子導電,熱穩定性更好,噪聲小
分類:
BJT:PNP和NPN
FET:
按溝道:N型和P型
按原理:JFET和MOSFET(增強型、耗盡型)
特性曲線:
BJT:截止區、放大區、飽和區、擊穿區——轉移特性按指數規律變化
FET:截至區、放大區、可變電阻區、擊穿區——轉移特性按平方規律變化(非線性失真更大)
放大能力:
BJT:參數——電流放大倍數β
FET:參數——跨導gm
兩者相比BJT電壓放大倍數更大
電容差別:
BJT:極間電容較大,耦合電容較大
FET:極間電容較小,耦合電容較小(輸入電阻較高)
在只允許從信號源取較少(高輸出阻抗)電流的情況下,選用FET,達到阻抗匹配目的,適用于低噪高輸入電阻的前置電路;在信號電壓較低,允許取用電流的情況下,選用BJT。作為開關管,FET的效率較高,多用在大電流、高速開關電源上;在環境溫度變化較大的場合應使用FET。
FET的各種性能指標都要優于BJT,比如:輸入阻抗高、功耗低、熱穩定性好等等。尤其是高輸入阻抗這點,一般FET的的輸入阻抗可以達到1兆歐到幾百兆歐,遠遠超過BJT的典型輸入阻抗,這個在設計放大電路時非常有用。早年由于FET價格稍貴,因此在分立元件電路中,BJT還用得比較多。但現在FET的價格也已經很低了,因此通常在設計應用電路時,能用FET就盡量用FET。只有在一些需要極端壓榨成本的場合、或者需要大電流放大時、還有些超高頻電路中,才會用到BJT。
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