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，只要电路设计合理，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电路，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，在低噪声放大电路的输入级及要求信噪比较高的电路中要选用场效应管。

7．场效应管和三极管均可组成各种放大电路和开关电路，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电路中。

总起来说，在设计场效应管电路时需要考虑的更多，比如由于其输入阻抗高，就必须要考虑电路的抗干扰性能，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。