基础电子学 - 晶体管的类型


使用的晶体管有多种类型。每个晶体管都有其专门的应用。主要分类如下。

晶体管类型

主要晶体管是 BJT,而 FET 是晶体管的现代版本。让我们看一下 BJT。

双极结型晶体管

双极结型晶体管,简称为BJT,因其具有两个 PN 结而得名。这个 BJT 只不过是一个普通的晶体管。它有NPNPNP两种结构。通常为了方便起见,首选NPN晶体管。下图显示了实用的 BJT 的样子。

双极结型晶体管

BJT的类型有NPN和PNP晶体管。NPN 晶体管是通过将 p 型材料放置在两种 n 型材料之间制成的。PNP 晶体管是通过将 n 型材料放置在两个 p 型材料之间制成的。

BJT 是一种电流控制器件。我们在前面的章节中讨论过的普通晶体管就属于这一类。功能、配置和应用程序都是相同的。

场效应晶体管

FET 是一种三端单极半导体器件。它是一种电压控制器件,与双极结型晶体管不同。FET 的主要优点是它具有非常高的输入阻抗,约为兆欧级。它具有低功耗、低散热、FET 是高效器件等诸多优点。下图显示了实用 FET 的外观。

场效应管

FET 是一种单极器件,这意味着它是使用 p 型或 n 型材料作为主要衬底制成的。因此,FET 的电流传导是由电子或空穴完成的。

场效应管的特点

以下是场效应晶体管的各种特性。

  • 单极- 它是单极的,因为空穴或电子负责传导。

  • 高输入阻抗− FET 中的输入电流由于反向偏置而流动。因此它具有高输入阻抗。

  • 电压控制器件- 由于 FET 的输出电压由栅极输入电压控制,因此 FET 被称为电压控制器件。

  • 噪声低- 传导路径中不存在结点。因此,噪声比 BJT 低。

  • 增益的特征是跨导。跨导是输出电流变化与输入电压变化的比率。

  • FET 的输出阻抗较低。

场效应管的优点

要选择 FET 而不是 BJT,使用 FET 而不是 BJT 应该没有什么优势。让我们尝试总结一下 FET 相对于 BJT 的优势。

结型场效应晶体管 双极结型晶体管
它是一个单极器件 它是一个双极器件
电压驱动装置 电流驱动装置
高输入阻抗 低输入阻抗
噪音低 高噪音水平
更好的热稳定性 热稳定性较差
增益由跨导来表征 增益由电压增益来表征

场效应管的应用

  • 电路中使用 FET 可以减少负载效应。

  • FET 用于许多电路,例如缓冲放大器、相移振荡器和电压表。

场效应管端子

虽然 FET 是三端子器件,但它们与 BJT 端子不同。FET 的三个端子是栅极、源极和漏极。FET 中的源极端子类似于 BJT 中的发射极,而栅极类似于基极和漏极到集电极。

NPN 型和 PNP 型 FET 的符号如下所示

场效应管端子

来源

  • 场效应晶体管中的源极端子是载流子进入沟道的地方。

  • 这类似于双极结型晶体管中的发射极端子。

  • 源终端可以指定为S

  • 在源端进入通道的电流表示为 IS。

  • 场效应晶体管中的栅极端子通过控制流经通道的电流,在 FET 功能中发挥着关键作用。

  • 通过在栅极端施加外部电压,可以控制通过它的电流。

  • 栅极是内部连接的两个重掺杂端子的组合。

  • 沟道电导率据说是由栅极端子调制的。

  • 这类似于双极结型晶体管中的基极端子。

  • Gate 终端可指定为G

  • 进入栅极端子通道的电流表示为 IG。

流走

  • 场效应晶体管中的漏极端子是载流子离开沟道的地方。

  • 这类似于双极结型晶体管中的集电极端子。

  • 漏源电压指定为 VDS。

  • 漏极端子可指定为D

  • 在漏极端子离开通道的电流表示为 I D

场效应管的类型

FET 有两种主要类型。它们是 JFET 和 MOSFET。下图给出了 FET 的进一步分类。

场效应管类型

在后续章节中,我们将对JFET和MOSFET进行详细讨论。