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单极型晶体管与双极型晶体管

单极型晶体管与双极型晶体管2011-10-3012:22一、单极型晶

体管

单极型晶体管也称场效应管，简称FET(FieldEffectTransistor)。它是一

种电压控制型器件，由输入电压产生的电场效应来控制输出电流的大小。它工

作时只有一种载流子(多数载流子)参与导电，故称为单极型晶体管。

特点:

输入电阻高，可达107~1015Ω，绝缘栅型场效应管(IGFET)可高达1015Ω。

噪声低，热稳定性好，工艺简单，易集成，器件特性便于控制，功耗小，

体积小，成本低。

根据材料的不同可分为结型场效应管

JFET(JunctionFieldEffectTransistor)和绝缘栅型场效应管

IGFET(InsulatedGateFET)。

二、双极型晶体管

双极型晶体管也称晶体三极管，它是一种电流控制型器件，由输入电流控

制输出电流，其本身具有电流放大作用。它工作时有电子和空穴两种载流子参

与导电过程，故称为双极型三极管。

特点:

三极管可用来对微弱信号进行放大和作无触点开关。它具有结构牢固、寿

命长、体积小、耗电省等一系列独特优点，故在各个领域得到广泛应用。

根据材料的不同晶体三极管可分为硅管(Si)与锗管(Ge)。

硅三极管的反向漏电流小，耐压高，温度漂移小，且能在较高的温度下工

作和承受较大的功率损耗。锗三极管的增益大，频率响应好，尤其适用于低压

线路。

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