BJT和FET的区别与联系学生施显燕李逐云汤杨指导老师陈永强

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1、BJT和FET的区别与联系学生：施显燕李逐云汤杨指导老师：陈永强摘要：在电子电路中BTT和FET都是很重要的三端放大器件，这两种管子具有相似的功能，木文将通过分析BJT和FET的工作原理以及VT特性，同吋主要分析两者的三种某木放大电路及其应用，从而总结出BIT和FET的区别与联系。关键字：BJT；FET；区别与联系。1引言BJT和FET都是放人器件，由它们构成的相应的基木放人电路必然有着内在联系，两者放大电路分析方法基本相同（静态分析和动态分析）但两者工作原理、V-1特性、输入电阻等方面乂不同。2

2、工作原理2.1BJT的工作原理（以放人状态卜•的NPN型为例）（1）BJT内部载流子的传输过程当BJT用作放大器件时，应将发射结加正向偏置电压，集电结加反向偏置电压。首先发射区向基区扩散载流子（电子），形成发射极电流Ie，然后载流子在基区扩散与复合，形成复合电流Ibn，最后集电极收集载流子，形成集电极电流Ic。（2）电流分配关系输出电流Ic=BIb，输入电流IE=IB+Ic=（l+B）Ib。（3）连接方式BJT有三个电极，在放犬电路中可有三种连接方式，共基级，共射极和共集电极。2.2FET的工作原

3、理（以N沟道增强型MOSFET为例）在vgs小于Vt时，不能形成导电沟道，管子处于截止状态。在vgs大于或等于VT时能形成沟道，再在漏极和源极加上止向电压VDS即可形成漏极电流。在VDS较小时,iD随VDS上升迅速増人。由于有电位梯度使得沟道呈楔形，当VDS增人到（VDS=VGS-VT）时，沟道夹断，但由于存在少子漂移可使iD不为0。当"S继续增大，电压主要分在夹断区，故使iD趋于饱和。3V」特性曲线以NPN型硅BJT共射极为例，如图1是它的输入特性曲线，图2是它的输出特性曲线。图1截止区图2vC

4、B/V以N沟道增强型为例，如图3是N沟增强型MOS管的输出特性，图4是由图3作出的转移特性曲线。预夹斷临界点轨逐bmAUds2gs-卩丫(或右)5101520图3vds/V图44电路应用晶体管和场效应管在电路中的应用主要是以它们各自的三种基本放大电路形式出现，即CE、CC、CB和CS、CD、CGo以NPN型晶体管和N沟道增强型场效应晶体管为例，采用分圧式偏置电路的三种基本放人电路的电路结构如图5(a)CE放人电路(b)CS放大电路(d)CD放人电路Rg2Rg1C1(f)CG放人电路C2■nRs4.

5、1CE和CS由图5(a)(b),iHffi的CE和CS放大电路的低频小信号等效电路如图6(a)(b)所示。对于晶体三极管CE放人电路，由图6(a)可知Av=Vo/vi=——BibR'i/ib%二—0RVfbe（Rl=Rc〃Rl）Ri二Vi/ii=Rb］〃Rb2〃「beR()=Rc同样，对于场效应管CS放大电路，出图6(b)可以求出Av=—gmR'L(R'l=R

6、乎不取电流，因此具有很高的输入电阻。此外，在静态T作电流和负载Rl相同的条件下，CS放大电路的电压增益远小TCE放大电路。最后，晶体管的短路电流增益P二iJb，由此容易求出CE放大电路电流增益A“而FET由于其栅极电流儿乎为零，故CS放大电路没有电流增益定义。+Uv+

7、Rb1——>)■—“卜I4irc—RLo_>4be:—+Vo(a)CE放大电路的小信号等效电路(b)CS放大电路的小信号等效电路图64.2CC和CD由图5(c)(d)画出的CC和CD放大电路的小信号等效电路如图7(a)(b)所示。对

8、于晶体管CC放大电路，根据电压增益比、输入电阻Ri的定义，由图7(a)可分别得到Av、&的表达式：Av=Vo/vi=(l+B)RV[rbe+(l+0)R'l]其中Rl=Rc//RlRi=Vi/ii二Rbi〃Rb2〃

9、rbc+(l+B)R'l]输出电阻Ro=Re//[(Rs+rbe)/(l+B)],由于Re»(R's+rbe)/(l+B),所以Ro二(R；+rbe)/(l+B)同样，对于场效应管CD放大电路有Av=Vo/Vj=gmR‘L/(I+gmR’L)Ri=Rg=Rgi//Rg2Ro=R7/(l

10、/gm)°由此可见，CC和CD放大电路都具有Ri大，R°小和电压跟随特性，但CD放大电路Ri远比CC放大电路大(因为漏源接近开路)。(a)CC放大电路的小信号等效电路(b)CD放大电路的小信号等效电路图74.3CB和CG由图5(e)⑴画出的CB和CG放大电路的小信号等效电路如图8(a)⑹所示。对于CB放大电路，电压增益Av=v0/vi=PRVrbe^其中R'l=Rc//Rl输入电阻Ri二Rc//[%/(l+B)]输出电阻R0=Rc对TCG放大电路，电压增益Av=v/vi=gmRfL