场效应管与三极管的比较

场效应管（FET）的三个脚命名为：栅极、源极、漏极。场效应管分为结型场效应管（JFET）和绝缘栅场效应管（MOS管）两大类。而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型；P沟耗尽型和增强型四大类。

三极管（BJT）的三个脚分别命名为：基极（B）、集电极、发射极（C）。

其中集电极和源极是接地的，基极和栅极是控制极。

场效应管是在三极管的基础上而开发出来的。三极管通过电流的大小控制输出，输入要消耗功率。场效应管是通过输入电压控制输出，不消耗功率。场效应管和三极管的区别是电压和电流控制，但这都是相对的。电压控制的也需要电流，电流控制的也需要电压，只是相对要小而已。就其性能而言，场效应管要明显优于普通三极管，不管是频率还是散热要求，只要威廉希尔官方网站 设计合理，采用场效应管会明显提升整体性能。

1、三极管是双极型管子，即管子工作时内部由空穴和自由电子两种载流子参与。场效应管是单极型管子，即管子工作时要么只有空穴，要么只有自由电子参与导电，只有一种载流子；

2、三极管属于电流控制器件，有输入电流才会有输出电流； 场效应管属于电压控制器件，没有输入电流也会有输出电流；

3、三极管输入阻抗小，场效应管输入阻抗大；

4、有些场效应管源极和漏极可以互换，三极管集电极和发射极不可以互换；

5、场效应管的频率特性不如三极管；

6、场效应管的噪声系数小，适用于低噪声放大器的前置级；

7、如果希望信号源电流小应该选用场效应管，反之则选用三极管更为合适。

场效应管是场效应晶体管（Field Effect Transistor，FET）的简称。它属于电压控制型半导体器件，具有输入电阻高、噪声小、功耗低、没有二次击穿现象、安全工作区域宽、受温度和辐射影响小等优点，特别适用于高灵敏度和低噪声的威廉希尔官方网站 ，现已成为普通晶体管的强大竞争者。普通晶体管（三极管）是一种电流控制元件，工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，所以被称为双极型晶体管；而场效应管（FET）是一种电压控制器件（改变其栅源电压就可以改变其漏极电流），工作时，只有一种载流子参与导电，因此它是单极型晶体管。场效应管和三极管一样都能实现信号的控制和放大，但由于他们构造和工作原理截然不同，所以二者的差异很大。在某些特殊应用方面，场效应管优于三极管，是三极管无法替代的，三极管与场效应管区别见下表。

场效应管是电压控制元件。而三极管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下，应选用场效应管。而在信号源电压较低，又允许从信号源取较多电流的条件下，应用三极管。场效应管靠多子导电，管中运动的只是一种极性的载流子；三极管既用多子，又利用少子。由于多子浓度不易受外因的影响，因此在环境变化较强烈的场合，采用场效应管比较合适。场效应管的输入电阻高，适用于高输入电阻的场合。场效应管的噪声系数小，适用于低噪声放大器的前置级。

场效应管与三极管的比较

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。驱动能力强。

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。因此场效应管的输入电阻比三极管的输入电阻高。

4．场效应管只有多子参与导电；三极管有多子和少子两种载流子参与导电，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。在环境条件（温度等）变化很大的情况下应选用场效应管。

5．场效应管在源极未与衬底连在一起时，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， b

值将减小很多。

6．场效应管的噪声系数很小，在低噪声放大威廉希尔官方网站 的输入级及要求信噪比较高的威廉希尔官方网站 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威廉希尔官方网站 和开关威廉希尔官方网站 ，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威廉希尔官方网站 中。

总起来说，在设计场效应管威廉希尔官方网站 时需要考虑的更多，比如由于其输入阻抗高，就必须要考虑威廉希尔官方网站 的抗干扰性能，正是因为输入阻抗太高所以小小的一点干扰即可造成mos管的一个动作，还有就是场效应管无法做到像三极管那么高的电压，当然现在的三极管和场效应管复合型器件IGBT已经能做到很高的电压了，mos管由于其特性比较适合做开关用，在低功耗产品中比三极管有优势。

工作原理

1.三极管，是电流驱动，需要消耗基极电流。所以三极管的放大系数通过Ic/Ib得到，就是说三极管的放大功能通过基极的电流实现的。

2.场效应管，是电压驱动，栅极不导通，没有电流经过，不消耗电流。它通过电压使得效应管能电子聚集起来，形成一条电子通道，然后漏极和源极被导通。所以，场效应管是通过导通电子隧道，实现放大功能的。栅极的电压越高，导通的电流越大，但同时栅极不消耗电流。

通过上面的对比，总结下场效应管的优缺点：

优点是电流消耗相对少，导通速度快（只要加上电压，就导通，比三极管通过形成电流导通的方式快）。

缺点是容易被静电击穿。

应用场景

场效应管一般比较贵，该技术使用在内存上，例如EPROM，FLASH都是用场效应管保存数据。

Flash的硬件实现机制

Flash的内部存储是MOSFET，里面有个悬浮门（Floating Gate），是真正存储数据的单元。

在Flash之前，紫外线可擦除（uv-erasable）的EPROM，就已经采用了Floating Gate存储数据这一技术了。

图 1.1. 典型的Flash内存单元的物理结构

数据在Flash内存单元中是以电荷（electrical charge） 形式存储的。存储电荷的多少，取决于图中的外部门（external gate）所被施加的电压，其控制了是向存储单元中冲入电荷还是使其释放电荷。而数据的表示，以所存储的电荷的电压是否超过一个特定的阈值Vth来表示，因此，Flash的存储单元的默认值，不是0（其他常见的存储设备，比如硬盘灯，默认值为0），而是1，而如果将电荷释放掉，电压降低到一定程度，表述数字0。