功率器件
三极管是一种电流控制体器件,它的主要作用是把微弱信号放大,输入阻抗低,例如在基极b给一个很小的电流Ib,在集电极c上得到一个比较大的电流Ic。它是电流放大器件,但是在实际时候通常通过一个电阻将三极管的电流放大作用转变为电压放大作用,因此,只要电路参数设置合适,一般输出电压可以比输入电压高很多倍。
它有三个工作状态:截止状态、放大状态、饱和状态。三极管一般是弱电中使用,而且出现在开关作用、电流放大作用,例如蜂鸣器驱动、数码管驱动、直流小风扇驱动等方面。
场效应管是电压控制器件,它是继三极管之后的新一代放大元件,场效应晶体管可分为耗尽型效应晶体管和增强型效应晶体管,同时又有N沟道和P沟耗尽型之分。
场效应管一般用于开关作用,有开关用以及有功率用。特别是电机、开关电源等,应用场合一般都是出现在需要耐压高、耐电流大、频率特性高的时候。
场效应管(FET)和三极管(BJT)都是常用的半导体器件,它们各自具有不同的应用特点。
FET的应用特点:
高输入阻抗:FET的输入阻抗比BJT高得多,因此在需要高阻抗输入的电路中非常有用。
低噪声:由于FET的输入电流非常小,因此它们产生的噪声也很小。这使得FET在放大低电平信号时非常有用。
低功耗:FET的功耗比BJT低得多,因为它们不需要基极电流。这使得FET在需要长时间运行的低功耗应用中非常有用。
高速度:FET的响应速度比BJT快得多,因为它们没有PN结。这使得FET在高速开关应用中非常有用。
BJT的应用特点:
高增益:BJT的放大倍数比FET高得多,因此在需要高放大倍数的电路中非常有用。
高输出电流:BJT的输出电流比FET高得多,因此在需要高输出电流的电路中非常有用。
稳定性:BJT的工作稳定性比FET好,因为它们的工作点不受温度变化的影响。
场效应管与三极管的各自应用特点
1.场效应管的源极s、栅极g、漏极d分别对应于三极管的发射极e、基极b、集电极c,它们的作用相似。
2.场效应管是电压控制电流器件,由vGS控制iD,其放大系数gm一般较小,因此场效应管的放大能力较差;三极管是电流控制电流器件,由iB(或iE)控制iC。
3.场效应管栅极几乎不取电流(ig»0);而三极管工作时基极总要吸取一定的电流。因此场效应管的栅极输入电阻比三极管的输入电阻高。
4.场效应管是由多子参与导电;三极管有多子和少子两种载流子参与导电,而少子浓度受温度、辐射等因素影响较大,因而场效应管比晶体管的温度稳定性好、抗辐射能力强。在环境条件(温度等)变化很大的情况下应选用场效应管。
5.场效应管在源极金属与衬底连在一起时,源极和漏极可以互换使用,且特性变化不大;而三极管的集电极与发射极互换使用时,其特性差异很大,β值将减小很多。
6.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。
7.场效应管和三极管均可组成各种放大电路和开关电路,但由于前者制造工艺简单,且具有耗电少,热稳定性好,工作电源电压范围宽等优点,因而被广泛用于大规模和超大规模集成电路中。
8.三极管导通电阻大,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。
总之,FET和BJT各自具有不同的应用特点,需要根据具体的应用场景来选择合适的器件。在需要高阻抗输入、低噪声、低功耗和高速度的应用中,FET更适合;在需要高放大倍数和高输出电流的应用中,BJT更适合。
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