三极管和场效应管的工作原理和电流、电压之间的关系决定了它们分别是电流控制元件和电压控制元件。
三极管(Bipolar Junction Transistor, BJT)
工作原理:三极管由两个PN结组成,根据PN结的排列方式不同可分为NPN型和PNP型。工作时,多数载流子(电子和空穴)和少数载流子都参与导电。
电流控制:三极管的基极电流(Ib)控制集电极电流(Ic),基极电流与集电极电流之间存在确定的比例关系,即Ic = βIb,其中β是电流放大系数。因此,三极管是电流控制元件。
场效应管(Field Effect Transistor, FET)
工作原理:场效应管通过在控制极(栅极)和源极之间施加电压来控制漏极和源极之间的电流。场效应管只有一种载流子(电子或空穴)参与导电,因此它是单极型晶体管。
电压控制:场效应管的漏极电流(Id)主要受栅源电压(Vg)的控制,即Id与Vg之间存在确定的关系。栅极电流几乎为0,因此场效应管是电压控制元件。
总结:
三极管通过基极电流控制集电极电流,因此被称为电流控制元件。
场效应管通过栅极电压控制漏极电流,因此被称为电压控制元件。
这两种器件虽然都能实现信号的控制和放大,但由于它们的构造和工作原理不同,因此在实际应用中有各自的优势和适用场景。例如,场效应管因其高输入电阻、低噪声、低功耗等优点,特别适用于高灵敏度和低噪声的电路。