音響中的場效應管和雙極型晶體管
2.雙極型晶體管內部電流由兩種載流子形成,它是利用電流來控制。場效應管是電壓控制器件,柵極(G)基本上不取電流,而晶體管的基極總要取一定的電流,所以在只允許從信號源取極小量電流的情況下,應該選用場效應管。而在允許取一定量電流時,選用晶體管進行放大,可以得到比場效應管高的電壓放大倍數。
3.場效應管是利用多子導電(多子:電子為多數載流子,簡稱多子),而晶體管是既利用多子,又利用少子(空穴為少數載流子,簡稱少子),由于少子的濃度易受溫度,輻射等外界條件的影響,因此在環境變化比較劇烈的條件下,采用場效應管比較合適。
4.功率放大電路是一種弱電系統,具有很高的靈敏度,很容易接受外界和內部一些無規則信號的影響,也就是在放大器的輸入端短路時,輸出端仍有一些無規則的電壓或電流變化輸出,利用示波器或揚聲器就可覺察到。這就是功率放大器的噪聲或干擾電壓。噪聲所產生的影響常用噪聲系數Nf表示,單位為分貝(dB),Nf越小越好,Nf=輸入信號噪聲比/輸出信號噪聲比,晶體管的噪聲來源有三種:⑴熱噪聲:由于載流子不規則的熱運動,通過半導體管內的體電阻時而產生;⑵散粒噪聲:通常所說的三極管中的電流只是一個平均值,實際上通過發射結注入基區的載流子數目,在各個瞬時都不相同,因而引起發射極電流或集電極電流有一無規則的流動,產生散粒噪聲;⑶顫動噪聲:晶體管產生顫動噪聲的原因現在還不十分清楚,但被設想為載流子在晶體表面的產生和復合所引起,因此與半導體材料本身及工藝水平有關。而場效應管的噪聲只產生于載流子的運動,所以場效應管的Nf比晶體管的要小。
放大器不僅其放大其輸入端的噪聲,而且,放大器本身也存在噪聲,所以其輸出端的信噪比必然小于輸入端信噪比,放大器本身噪聲越大,它的輸出端信噪比就越小于輸入端信噪比,Nf就越大,所以在低噪聲放大器的前級通常選用場效應管,或者低噪聲晶體管。
5.場效應管的漏、源極可以互換、耗盡型絕緣柵管的柵極電壓可正,可負,靈活性比晶體管強。不過在音響功率放大器中,場效應管多以N溝/P溝對管出現,晶體管也以PNP/NPN對管出現。但場效應管在業余應用中較為脆弱,成本也較高。
從以上場效應管和晶體管的對比中不難發現,場效應管具有輸入阻抗高、噪聲低、功耗低、熱穩定性高、抗輻射能力強等優點,因此場效應管的總體性能上要優于晶體管,在許多優秀的功率放大器中,場效應管得到了較為普遍的采用。而采用晶體管的功率放大器取得靚聲者也同樣屢見不鮮。工程師根據兩種管子的特性,取其各自的優點,設計出一種組合管,效果嘛,當然比它們好。
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