场效应管和晶体管的异同ppt课件

模拟电子技术研究性教学论文实验题目：晶体管与场效应管的比较晶体管与场效应管的比较摘要晶体管（transistor）是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。

本文主要对晶体管的两大分类--晶体三极管（BJT）和场效应管（FET）在不同方面做了比较，包括概念定义，结构分类，工作原理，放大比较以及综合应用等。

一方面对晶体三极管和场效应管做了全面的归纳和对比，另一方面对模拟电子技术的学习打好了基础。

关键词：晶体三极管，场效应管，结构，工作原理，放大，应用AbstractTransistor (transistor) is a solid semiconductor can be used for detection, rectification, amplification, switch, power, signal modulation and other functions. This paper mainly compares transistor to transistor (BJT) and field effect transistor (FET) in different aspects , including the definition of the concept, structure, working principle, amplifying comparison ,comprehensive application and so on .Talking about the significance of this thesis ,on the one hand ,it made induction and comparative comprehensive on the transistor and FET, on the other hand, it lay the foundation for electronic technology learning .Keywords: transistor, FET, structure, working principle, amplification, application目录一、基本概念 (3)1.1晶体三极管 (3)场效应管 (3)二、分类及结构 (4)2.1晶体三极管 (4)晶体三极管的分类 (4)晶体三极管的内部结构图 (5)场效应管 (5)结型场效应管 (5)绝缘栅型场效应管 (6)三、工作原理 (6)晶体三极管 (6)三极管的工作原理 (6)三极管的工作原理图 (7)晶体三极管三种大电路对比 (7)场效应管 (8)结型场效应管 (8)绝缘栅型场效应管 (9)场效应管的工作原理图 (10)不同场效应管的特性比较 (10)四、场效应管与晶体管的比较及应用 (11)五、综合应用 (11)六、参考文献 (12)一、基本概念晶体三极管晶体三极管，亦称双极型（Transubstantiationalist,BJT），因其有自由电子和空穴两种极性的载流子参与导电而得名；又因其是三层杂质半导体构成的器件，有三个电极，所以又称半导体三极管，晶体三极管等，简称三极管。

场效应管和晶体管的区别2009年03月26日星期四 16:041. 场效应管主要有结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（IGFET）。

绝缘栅型场效应管的衬底（B）与源极（S）连在一起，它的三个极分别为栅极（G）、漏极（D）和源极（S）。

晶体管分NPN和PNP管，它的三个极分别为基极（b）、集电极（c）、发射极（e）。

场效应管的G、D、S极与晶体管的b、c、e极有相似的功能。

绝缘栅型效应管和结型场效应管的区别在于它们的导电机构和电流控制原理根本不同，结型管是利用耗尽区的宽度变化来改变导电沟道的宽窄以便控制漏极电流，绝缘栅型场效应管则是用半导体表面的电场效应、电感应电荷的多少去改变导电沟道来控制电流。

它们性质的差异使结型场效应管往往运用在功放输入级（前级），绝缘栅型场效应管则用在功放末级（输出级）。

2. 双极型晶体管内部电流由两种载流子形成，它是利用电流来控制。

场效应管是电压控制器件，栅极（G）基本上不取电流，而晶体管的基极总要取一定的电流，所以在只允许从信号源取极小量电流的情况下，应该选用场效应管。

而在允许取一定量电流时，选用晶体管进行放大，可以得到比场效应管高的电压放大倍数。

3. 场效应管是利用多子导电（多子：电子为多数载流子，简称多子），而晶体管是既利用多子，又利用少子（空穴为少数载流子，简称少子），由于少子的浓度易受温度，辐射等外界条件的影响，因此在环境变化比较剧烈的条件下，采用场效应管比较合适。

4. 功率放大电路是一种弱电系统，具有很高的灵敏度，很容易接受外界和内部一些无规则信号的影响，也就是在放大器的输入端短路时，输出端仍有一些无规则的电压或电流变化输出，利用示波器或扬声器就可觉察到。

这就是功率放大器的噪声或干扰电压。

噪声所产生的影响常用噪声系数Nf 表示，单位为分贝（dB），Nf越小越好，Nf=输入信号噪声比/输出信号噪声比，晶体管的噪声来源有三种：⑴热噪声：由于载流子不规则的热运动，通过半导体管内的体电阻时而产生；⑵散粒噪声：通常所说的三极管中的电流只是一个平均值，实际上通过发射结注入基区的载流子数目，在各个瞬时都不相同，因而引起发射极电流或集电极电流有一无规则的流动，产生散粒噪声；⑶颤动噪声：晶体管产生颤动噪声的原因现在还不十分清楚，但被设想为载流子在晶体表面的产生和复合所引起，因此与半导体材料本身及工艺水平有关。

晶体管，场效应晶体管工作原理 晶体管工作原理
利用半导体的特性，每个管子工作原理个不同，你可以找机电方面的书看下。

下图中的S是指源极（Source），D是指漏极（Drain），G是栅极（Gate）。

晶体管的工作原理其实很简单，就是用两个状态表示二进制的“0”和“1”。

晶体管工作原理
源极和漏极之间是沟道，当没有对栅极（G）施加电压的时候，沟道中不会聚集有效的电荷，源极（S）和漏极（S）之间不会有有效电流产生，晶体管处于关闭状态。

可以把这种关闭的状态解释为“0”。

当对栅极（G）施加电压
的时候，沟道中会聚集有效的电荷，形成一条从源极（S）到漏极（D）导通的通道，晶体管处于开启状态，可以把这种状态解释为“1”。

这样二进制的两个状态就由晶体管的开启和关闭状态表示出来了。

晶体管工作原理
场效应晶体管工作原理
场效应晶体管，英语名称为Field Effect Transistor，简称为场效应管，是一种通过对输入回路电场效应的控制来控制输出回路电流的器件。

可分为结型和绝缘栅型、增强型和耗尽型、N沟道和P沟道，接下来我们就以N沟道结型场效应管为例来对场效应管的工作原理进行说明。

晶体管工作原理
对应于三极管的基极、集电极和发射极，场效应管分别是栅极、漏极和源极。

在其栅-源间加负向电压、漏-源间加正向电压以保证场效应管可以正常工作。

所加负向电压越大，在PN结处所形成的耗尽区越厚，导电沟道越窄，沟道电阻越大，漏极电流越小；反之，所加负向电压越小，在PN结处所形成的
耗尽区越薄，导电沟道越厚，沟道电阻越小，漏极电流越大。

由此通过控制栅-源间所加负向电压完成了对沟道电流的控制。

晶体管和场效应管工作原理详解一、晶体管工作原理晶体管是一种由半导体材料制成的三极管，包含有一个发射极（Emitter）、一个基极（Base）和一个集电极（Collector）。

晶体管中的基极由一种特殊掺杂的半导体材料制成，称为P型材料；发射极和集电极由另一种特殊掺杂的半导体材料制成，称为N型材料。

当晶体管的基极接收到一个输入信号时，由于基极和发射极之间是pn结，当基极发生正向偏置时，使得pn结带来较宽的导电区域，基极电流会流过这个导电区域。

这个基极电流进一步影响了集电极电流的流动，通过集电极电流的变化，就可以实现对信号的放大。

晶体管工作的关键在于基极电流和集电极电流之间的放大效应。

晶体管的放大效应由pn结引入，当基极电流变化时，pn结的导电区域也会变化，从而影响到集电极电流。

这种影响是通过指数函数的方式来进行放大的，使得晶体管能够根据输入信号的微小变化，控制较大的输出信号。

因此，晶体管是一种具有放大功能的电子器件。

二、场效应管工作原理场效应管是一种基于场效应原理的电子器件，它由一个掺杂有杂质的半导体材料制成。

它由源极（Source）、栅极（Gate）和漏极（Drain）三个部分组成，其中栅极周围包覆着一个绝缘薄膜，以阻止栅极与其他部分直接接触。

场效应管的工作原理是通过改变栅极电场的强弱来控制源漏电源之间的电流流动。

当栅极电压为零时，场效应管处于截止状态，源漏间几乎没有电流流动。

当栅极电压大于零时，栅极电场会使得源漏之间产生一个导电通道，从而允许电流流动。

栅极电场的强弱由栅极电压控制，当栅极电压变化时，电场的强度也随之变化。

场效应管的导通与否取决于电场是否足够强以形成导电通道。

如果电场足够强，导电通道就会形成，电流会从漏极流向源极；如果电场不够强，导电通道就会断开，电流无法从漏极流向源极。

场效应管工作原理的优势在于，控制电流流动的是电场，而不是电流本身。

因此，场效应管的控制信号能够产生较小的功率损耗，从而提高了电子设备的效率。

三极管放大电路的基本用法，与场效应管（MOSFET）的比较三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。

分成NPN和PNP两种。

我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。

下面的分析仅对于NPN型硅三极管。

如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。

这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。

三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。

如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。

如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式U=R*I可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。

我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。

三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。

这有几个原因。

首先是由于三极管BE结的非线性（相当于一个二极管），基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取0.7V）。

当基极与发射极之间的电压小于0.7V时，基极电流就可以认为是0。

但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变（因为小于0.7V时，基极电流都是0）。

如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流（叫做偏置电流，上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的，所以它被叫做基极偏置电阻），那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出。

场效应管与普通晶体管的区别场效应管与普通晶体管的区别场效应管与普通晶体管的区别从以下八个方面详细介绍：1．导电原理场效应管主要有结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（IGFET）。

绝缘栅型场效应管的衬底（B）与源极（S）连在一起，它的三个极分别为栅极（G）、漏极（D）和源极（S）。

晶体管分NPN和PNP管，它的三个极分别为基极（b）、集电极（c）、发射极（e）。

场效应管的G、D、S极与晶体管的b、c、e极有相似的功能。

绝缘栅型效应管和结型场效应管的区别在于它们的导电机构和电流控制原理根本不同，结型管是利用耗尽区的宽度变化来改变导电沟道的宽窄以便控制漏极电流，绝缘栅型场效应管则是用半导体表面的电场效应、电感应电荷的多少去改变导电沟道来控制电流。

它们性质的差异使结型场效应管往往运用在功放输入级（前级），绝缘栅型场效应管则用在功放末级（输出级）。

2．极性场效应管只有多子参与导电，所以称之为单极型器件；三极管有多子和少子两种载流子参与导电，被称之为双极型器件。

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。

3．放大性能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，放大性能好。

4．管脚互换性场效应管在源极水与衬底连在一起时，源极和漏极可以互换使用，且特性变化不大，栅压也可正可负；而三极管的集电极与发射极互换使用时，其特性差异很大，b值将减小很多。

5．对电压电流的要求场效应管是电压控制元件，而晶体管是电流控制元件。

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。

因此场效应管的输入电阻比三极管的输入电阻高。

在只允许从信号源取较少电流的情况下，应选用场效应管；而在信号电压较低，又允许从信号源取较多电流的条件下，应选用晶体管。