模拟电路网络课件 第二十一节:场效应管与BJT放大电路的比较

文章摘要：场效应管放大电路最突出的优点是，共源、共漏和共栅电路的输入电阻高于相应的共射、共集和共基电路的输入电阻。此外，场效应管还有噪声低、温度稳定性好、抗辐射能力强等优于三极管的特点，而且便于集成。必须指出，由于场效应管的低频跨导一般比较小，所以场效应管的放大能力比三极管差，如共源电路的电压增益往往小于共射电路的电压增益。另外，由于MOS管栅-源极之间的等效电容Cgs只有几皮法 ~ 几十皮法，而栅-源电阻rgs又很大，若有感应电荷，则不易释放，从而形成高电压，以至于将栅-源极间的绝缘层击穿，造成管子永久性损坏。使用时应注意保护。实际应用中可根据具体要求将上述各种组态的电路进行适当的组合，以构成高性能的

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场效应管放大电路最突出的优点是，共源、共漏和共栅电路的输入电阻高于相应的共射、共集和共基电路的输入电阻。此外，场效应管还有噪声低、温度稳定性好、抗辐射能力强等优于三极管的特点，而且便于集成。

必须指出，由于场效应管的低频跨导一般比较小，所以场效应管的放大能力比三极管差，如共源电路的电压增益往往小于共射电路的电压增益。另外，由于MOS管栅-源极之间的等效电容Cgs只有几皮法 ~ 几十皮法，而栅-源电阻rgs又很大，若有感应电荷，则不易释放，从而形成高电压，以至于将栅-源极间的绝缘层击穿，造成管子永久性损坏。使用时应注意保护。

实际应用中可根据具体要求将上述各种组态的电路进行适当的组合，以构成高性能的放大电路。

本章小结
由于结构和工作原理的不同，使得具有一些不同于三极管的特点，如下表所示。将两者结合使用，取长补短，可改善和提高放大电路的某些性能指标。

比较内容	场效应管	三极管
导电机理	只依靠一种载流子（多子）参与导电，为单极型器件。	两种载流子（多子和少子）参与导电，为双极型器件。
放大原理	输入电压控制输出电流，gm=0.1ms~20ms	输入电流控制输出电流，例如，β =20~100
特 点	制造工艺简单，便于大规模集成。 热稳定性好，噪声低。 输入电阻高，栅极电流iG≈0。 gm小，放大能力较低。	受温度等外界影响较大，噪声大。 输入电阻低（因发射结正偏）。 β 较大，放大能力强。

• 按照结构的不同，场效应管分为结型和绝缘栅型两种类型，MOS管属于绝缘栅型。每一类型均有两种沟道,N沟道和P沟道，两者的主要区别在于电压的极性和电流的方向不同。MOS管又分为增强型和耗尽型两种形式。

• 正确理解场效应管工作原理的关键在于掌握电压vGS及vDS对导电沟道和电流iD的不同作用，并掌握预夹断与夹断这两个状态的区别和条件。转移特性曲线和输出特性曲线描述了vGS、vDS和iD三者之间的关系。与三极管相类似，场效应管有截止区（即夹断区）、恒流区（即放大区）和可变电阻区三个工作区域。在恒流区，可将iD看成受电压vGS控制的电流源。gm、VP（或VT）、IDSS、IDM、PDM、V(BR)DS和极间电容是场效应管的主要参数。

• 在场效应管放大电路中，直流偏置电路常采用自偏压电路（仅适合于耗尽型场效应管）和分压式自偏压电路。为了保证场效应管工作在放大区，电压vGS、vDS的极性和vDS的大小应如下表所示。

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