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与双型晶体管相比,场效应管具有如下特点。场效应管是电压控制器件,它通过VGS(栅源电压)来控制ID(漏电流);场效应管的控制输入端电流小,因此它的输入电阻(Ω)很大。它是利用多数载流子导电,因此它的温度稳定性较好;它组成的放大电路的电压放大系数要小于三管组成放大电路的电压放大系数;场效应管的抗辐射能力强;由于不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声,所以噪声低。场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管。场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单型器件,而晶体管是既有多数载流子,也利用少数载流子导电,被称之为双型器件。
光敏二极管是在反向电压作用之下工作的。没有光照时,反向电流很小(一般小于0.1微安),称为暗电流。当有光照时,携带能量的光子进入PN结后,把能量传给共价键上的束缚电子,使部分电子挣脱共价键,从而产生电子---空穴对,称为光生载流子。
管子不导通处于“死区”状态,当正向电压起过一定数值后,管子才导通,电压再稍微增大,电流急剧暗加(见曲线I段)。不同材料的二管,起始电压不同,硅管为0.5-.7伏左右,锗管为0.1-0.3左右。反向特性二管两端加上反向电压时,反向电流很小,当反向电压逐渐增加时,反向电流基本保持不变,这时的电流称为反向饱和电流(见曲线II段)。不同材料的二管,反向电流大小不同,硅管约为1微安到几十微安,锗管则可高达数百微安,另外,反向电流受温度变化的影响很大,锗管的稳定性比硅管差。击穿特性当反向电压增加到某一数值时,反向电流急剧增大,这种现象称为反向击穿(见曲线III)。这时的反向电压称为反向击穿电压,不同结构、工艺和材料制成的管子,其反向击穿电压值差异很大,可由1伏到几百伏,甚至高达数千伏。
两种类型的晶体管实际上三管的NPN和PNP都是由两PN结构成。所以,我们可以认为,三管的基和发射机间与基和集电之间连接2个二管。在一般的放大电路中,使基和发射之间的二管导通,使基和集电之间的二管截止来设置三管各端电位。三管可以工作在三种状态:截止、放大、饱和。在模拟电路中,一般比较常用的是放大状态,而在单片机外围电路中,我们比较常用的还是其开关状态,即工作在截止和饱和状态。实际上三管的开关电路可以从放大电路逐步演变而来。左边是正常的放大电路,右边是我们需要的开关电路。从这两个波形不难看出,其状态很像,只是一个是正弦波,一个是方波。如果我们把放大倍数调大,或者把输入信号增大,那么会导致什么现象呢?这一点不难想象,输入输出信号的增大,放大波形的上下均会被切掉。切掉后的正弦波是不是很像我们的方波呢?由此可以看出,我们只需要修改这个放大电路,让其进入两个端就可以得到开关电路了。
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