本文主要是關(guān)于三極管的相關(guān)介紹，并著重對(duì)三極管和功率管進(jìn)行了詳盡的對(duì)比分析。
三極管
三極管，全稱應(yīng)為半導(dǎo)體三極管，也稱雙極型晶體管、晶體三極管，是一種控制電流的半導(dǎo)體器件其作用是把微弱信號(hào)放大成幅度值較大的電信號(hào)， 也用作無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)。晶體三極管，是半導(dǎo)體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的PN結(jié)，兩個(gè)PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有PNP和NPN兩種。
什么是三極管 ［1］ ?。ㄒ卜Q晶體管）在中文含義里面只是對(duì)三個(gè)引腳的放大器件的統(tǒng)稱，我們常說(shuō)的三極管，可能是 如圖所示的幾種器件?？梢钥吹剑m然都叫三極管，其實(shí)在英文里面的說(shuō)法是千差萬(wàn)別的，三極管這個(gè)詞匯其實(shí)也是中文特有的一個(gè)象形意義上的的詞匯。電子三極管 Triode 這個(gè)是英漢字典里面“三極管”這個(gè)詞匯的唯一英文翻譯，這是和電子三極管最早出現(xiàn)有關(guān)系的，所以先入為主，也是真正意義上的三極管這個(gè)詞最初所指的物品。其余的那些被中文里叫做三極管的東西，實(shí)際翻譯的時(shí)候是絕對(duì)不可以翻譯成Triode的，否則就麻煩大咯，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣f(shuō)，在英文里面根本就沒有三個(gè)腳的管子這樣一個(gè)詞匯！電子三極管 Triode （俗稱電子管的一種）雙極型晶體管 BJT （Bipolar Junction Transistor）J型場(chǎng)效應(yīng)管 Junction gate FET（Field Effect Transistor）金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 MOS FET （ Metal Oxide Semi-Conductor Field Effect Transistor）英文全稱V型槽場(chǎng)效應(yīng)管 VMOS （Vertical Metal Oxide Semiconductor ）注：這三者看上去都是場(chǎng)效應(yīng)管，其實(shí)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 、V型槽溝道場(chǎng)效應(yīng)管 是 單極（Unipolar）結(jié)構(gòu)的，是和 雙極（Bipolar）是對(duì)應(yīng)的，所以也可以統(tǒng)稱為單極晶體管（Unipolar Junction Transistor）其中J型場(chǎng)效應(yīng)管是非絕緣型場(chǎng)效應(yīng)管，MOS FET 和VMOS都是絕緣型的場(chǎng)效應(yīng)管VMOS是在 MOS的基礎(chǔ)上改進(jìn)的一種大電流，高放大倍數(shù)（跨道）新型功率晶體管，區(qū)別就是使用了V型槽，使MOS管的放大系數(shù)和工作電流大幅提升，但是同時(shí)也大幅增加了MOS的輸入電容，是MOS管的一種大功率改進(jìn)型產(chǎn)品，但是結(jié)構(gòu)上已經(jīng)與傳統(tǒng)的MOS發(fā)生了巨大的差異。VMOS只有增強(qiáng)型的而沒有MOS所特有的耗盡型的MOS管
三極管的基本結(jié)構(gòu)
基本結(jié)構(gòu)
基本放大電路是放大電路中最基本的結(jié)構(gòu)，是構(gòu)成復(fù)雜放大電路的基本單元。它利用雙極型半導(dǎo)體三極管輸入電流控制輸出電流的特性，或場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體三極管輸入電壓控制輸出電流的特性，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大。本章基本放大電路的知識(shí)是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電子技術(shù)的重要基礎(chǔ)。 ［3］
基本放大電路一般是指由一個(gè)三極管或場(chǎng)效應(yīng)管組成的放大電路。從電路的角度來(lái)看，可以將基本放大電路看成一個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)。放大的作用體現(xiàn)在如下方面：
1．放大電路主要利用三極管或場(chǎng)效應(yīng)管的控制作用放大微弱信號(hào)，輸出信號(hào)在電壓或電流的幅度上得到了放大，輸出信號(hào)的能量得到了加強(qiáng)。
2．輸出信號(hào)的能量實(shí)際上是由直流電源提供的，只是經(jīng)過(guò)三極管的控制，使之轉(zhuǎn)換成信號(hào)能量，提供給負(fù)載。
電路組成
共射組態(tài)基本放大電路是輸入信號(hào)加在基極和發(fā)射極之間，耦合電容器C1和Ce視為對(duì)交流信號(hào)短路。輸出信號(hào)從集電極對(duì)地取出，經(jīng)耦合電容器C2隔除直流量，僅將交流信號(hào)加到負(fù)載電阻RL之上。放大電路的共射組態(tài)實(shí)際上是指放大電路中的三極管是共射組態(tài)。
在輸入信號(hào)為零時(shí)，直流電源通過(guò)各偏置電阻為三極管提供直流的基極電流和直流集電極電流，并在三極管的三個(gè)極間形成一定的直流電壓。由于耦合電容的隔直流作用，直流電壓無(wú)法到達(dá)放大電路的輸入端和輸出端。
當(dāng)輸入交流信號(hào)通過(guò)耦合電容C1和Ce加在三極管的發(fā)射結(jié)上時(shí)，發(fā)射結(jié)上的電壓變成交、直流的疊加。放大電路中信號(hào)的情況比較復(fù)雜，各信號(hào)的符號(hào)規(guī)定如下：由于三極管的電流放大作用，ic要比ib大幾十倍，一般來(lái)說(shuō)，只要電路參數(shù)設(shè)置合適，輸出電壓可以比輸入電壓高許多倍。uCE中的交流量 有一部分經(jīng)過(guò)耦合電容到達(dá)負(fù)載電阻，形成輸出電壓。完成電路的放大作用。
由此可見，放大電路中三極管集電極的直流信號(hào)不隨輸入信號(hào)而改變，而交流信號(hào)隨輸入信號(hào)發(fā)生變化。在放大過(guò)程中，集電極交流信號(hào)是疊加在直流信號(hào)上的，經(jīng)過(guò)耦合電容，從輸出端提取的只是交流信號(hào)。因此，在分析放大電路時(shí)，可以采用將交、直流信號(hào)分開的辦法，可以分成直流通路和交流通路來(lái)分析。
組成原則
1．保證放大電路的核心器件三極管工作在放大狀態(tài)，即有合適的偏置。也就是說(shuō)發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。
2．輸入回路的設(shè)置應(yīng)當(dāng)使輸入信號(hào)耦合到三極管的輸入電極，形成變化的基極電流，從而產(chǎn)生三極管的電流控制關(guān)系，變成集電極電流的變化。
3．輸出回路的設(shè)置應(yīng)該保證將三極管放大以后的電流信號(hào)轉(zhuǎn)變成負(fù)載需要的電量形式（輸出電壓或輸出電流）。
功率管與三極管的區(qū)別
半導(dǎo)體三極管也稱為晶體三極管，可以說(shuō)它是電子電路中最重要的器件。它最主要的功能是電流 放大和開關(guān)作用。三極管顧名思義具有三個(gè)電極。二極管是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的，而三極管由兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)成，共用的一個(gè)電極成為三極管的基極（用字母b表示）。其他的兩個(gè)電極成為集電極（用字母c表示）和發(fā)射極（用字母e表示）。三極管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的電信號(hào)變成一定強(qiáng)度的信號(hào)，當(dāng)然這種轉(zhuǎn)換仍然遵循能量守恒，它只是把電源的能量轉(zhuǎn)換成信號(hào)的能量罷了。
三極管的分類：
a.按材質(zhì)分： 硅管、鍺管
b.按結(jié)構(gòu)分： NPN 、 PNP
c.按功能分： 開關(guān)管、功率管、達(dá)林頓管、光敏管等。
也就是說(shuō)功率管也是三極管。而功率管又分低頻小功率管、高頻小功率管、低頻大功率管、高頻大功率管幾類，這可以從其型號(hào)的最后的字母區(qū)分開來(lái)（國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)依此等同為：X、G、D、A）。
功率放大（功放）：利用三極管的電流放大原理將電源的能量轉(zhuǎn)化成需要的能量形式（模擬、數(shù)字等）。按照使用結(jié)構(gòu)分為：
A、甲類功放：信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)都有電流流過(guò)三極管。靜態(tài)工作點(diǎn)位于交流負(fù)載線的中間，靜態(tài)（輸入信號(hào)為0）時(shí)電源仍然消耗功率，效率最大只能達(dá)到50%。
B、乙類功放：信號(hào)只在半個(gè)周期有電流流過(guò)三極管。靜態(tài)工作點(diǎn)在 IB=0 處?kù)o態(tài)時(shí)，電源不消耗功率，效率可達(dá)到80％左右。
C、甲乙類功放：信號(hào)的大半個(gè)周期有電流流過(guò)三極管。靜態(tài)工作點(diǎn)偏低，靜態(tài)時(shí)電源消耗的功率較小，效率大于50％。
當(dāng)然。還有一些變化的電路（含IC）：乙類互補(bǔ)對(duì)稱電路 （OTL電路）。
三極管和場(chǎng)效應(yīng)管的區(qū)別
1、三極管是雙極型管子，即管子工作時(shí)內(nèi)部由空穴和自由電子兩種載流子參與。
場(chǎng)效應(yīng)管是單極型管子，即管子工作時(shí)要么只有空穴，要么只有自由電子參與導(dǎo)電，只有一種
載流子
2、三極管屬于電流控制器件，有輸入電流才會(huì)有輸出電流
場(chǎng)效應(yīng)管屬于電壓控制器件，沒有輸入電流也會(huì)有輸出電流
3、三極管輸入阻抗小，場(chǎng)效應(yīng)管輸入阻抗大
4、有些場(chǎng)效應(yīng)管源極和漏極可以互換，三極管集電極和發(fā)射極不可以互換
5、場(chǎng)效應(yīng)管的頻率特性不如三極管
6、場(chǎng)效應(yīng)管的噪聲系數(shù)小，適用于低噪聲放大器的前置級(jí)
7、如果希望信號(hào)源電流小應(yīng)該選用場(chǎng)效應(yīng)管，反之則選用三極管更為合適
MOS管和三極管的區(qū)別
MOS管（場(chǎng)效應(yīng)管）的導(dǎo)通壓降下，導(dǎo)通電阻小，柵極驅(qū)動(dòng)不需要電流，損耗小，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，自帶保護(hù)二極管，熱阻特性好，適合大功率并聯(lián)，缺點(diǎn)開關(guān)速度不高，比較昂貴。
三極管開關(guān)速度高，大型三極管的Ic可以做的很大，缺點(diǎn)損耗大，基極驅(qū)動(dòng)電流大，驅(qū)動(dòng)復(fù)雜。
場(chǎng)效應(yīng)管與三級(jí)管的比較：
1）場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制元件，而三級(jí)管是電流控制元件；
2）場(chǎng)效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電，所以稱為單極性器件，而三級(jí)管既有多子，也有少子導(dǎo)電，稱之為雙極性器件
3）場(chǎng)效應(yīng)管靈活性比三級(jí)管好；
4）場(chǎng)效應(yīng)管的制造工藝更適合于集成電路。
MOSFET和雙極型三極管相類似，電極對(duì)應(yīng)關(guān)系是b?G、e?S、c?D；由FET組成的放大電路也和三極管放大電路相類似，三極管放大電路基極回路需要一個(gè)偏置電流（偏流），而FET放大電路的場(chǎng)效應(yīng)管柵極沒有電流，所以，F(xiàn)ET放大電路的柵極回路需要一個(gè)合適的偏置電壓（偏壓）。FET組成的放大電路和三極管放大電路的主要區(qū)別在于：場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制型器件，靠柵源之間的電壓變化來(lái)控制漏極電流的變化，放大作用以跨導(dǎo)來(lái)體現(xiàn)；三極管是電流控制型器件，靠基極電流的變化來(lái)控制集電極電流的變化，放大作用由電流放大倍數(shù)來(lái)體現(xiàn)。
場(chǎng)效應(yīng)管放大電路分為共源、共漏、共柵極三種組態(tài)。在分析三種組態(tài)時(shí)，可與雙極型三極管的共射、共集、共基對(duì)照。
結(jié)語(yǔ)
關(guān)于功率管與三極管的區(qū)別的相關(guān)介紹就到這了，希望本文能對(duì)你有所幫助。