在電子電路設(shè)計(jì)中，三極管和 MOS 管是兩種非常重要的半導(dǎo)體器件，它們在功能和應(yīng)用上既有相似之處，又存在顯著差異。了解它們的區(qū)別以及如何根據(jù)具體需求選擇合適的器件，對于電路設(shè)計(jì)的成功至關(guān)重要。
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。它的主要作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號，同時也可用作無觸點(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，是電子電路的元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個相距很近的 PN 結(jié)，兩個 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)，可分為 PNP 和 NPN 兩種類型。
場效應(yīng)晶體管（Field Effect Transistor 縮寫 (FET)）簡稱場效應(yīng)管。主要有兩種類型：結(jié)型場效應(yīng)管（junction FET—JFET）和金屬 - 氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（metal - oxide semiconductor FET，簡稱 MOS - FET）。場效應(yīng)管由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件，具有輸入電阻高、噪聲小、功耗低、動態(tài)范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強(qiáng)大競爭者。場效應(yīng)管是利用控制輸入回路的電場效應(yīng)來控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件，并以此命名。由于它僅靠半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子導(dǎo)電，又稱單極型晶體管。
那么，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該選用 MOS 管還是三極管呢？以下是一些關(guān)鍵的對比和選擇建議：
- 控制方式：場效應(yīng)管是電壓控制元件，而三極管是電流控制元件。在只允許從信號源取較少電流的情況下，應(yīng)選用場效應(yīng)管；而在信號電壓較低，又允許從信號源取較多電流的條件下，應(yīng)選用三極管。例如，在一些對信號源電流要求嚴(yán)格的精密電路中，場效應(yīng)管更為合適；而在一些對信號源電流要求不高的普通放大電路中，三極管可以發(fā)揮其優(yōu)勢。
- 載流子類型：場效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電，所以稱之為單極型器件，而三極管是即有多數(shù)載流子，也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電，被稱之為雙極型器件。這種載流子類型的差異導(dǎo)致了它們在性能和應(yīng)用上的不同特點(diǎn)。
- 靈活性：有些場效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用，柵壓也可正可負(fù)，靈活性比三極管好。這使得場效應(yīng)管在一些需要靈活配置的電路中具有更大的優(yōu)勢。
- 工作條件和集成性：場效應(yīng)管能在很小電流和很低電壓的條件下工作，而且它的制造工藝可以很方便地把很多場效應(yīng)管集成在一塊硅片上，因此場效應(yīng)管在大規(guī)模集成電路中得到了廣泛的應(yīng)用。例如，在現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)芯片中，大量使用了場效應(yīng)管來實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的功能。
- 性能特點(diǎn)：場效應(yīng)晶體管具有較高輸入阻抗和低噪聲等優(yōu)點(diǎn)，因而也被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。尤其用場效管做整個電子設(shè)備的輸入級，可以獲得一般三極管很難達(dá)到的性能。例如，在一些高保真音頻設(shè)備中，場效應(yīng)管可以提供更好的音質(zhì)。
- 成本和應(yīng)用場景：三極管比較便宜，用起來方便，常用在數(shù)字電路開關(guān)控制。而場效應(yīng)晶體管相對較貴。同時，三極管損耗大，場效應(yīng)晶體管損耗較小。場效應(yīng)晶體管常用來電源開關(guān)，以及大電流地方開關(guān)電路。MOS 管用于高頻高速電路，大電流場合，以及對基極或漏極控制電流比較敏感的地方。一般來說，在低成本場合，普通應(yīng)用的先考慮用三極管，不行的話再考慮場效應(yīng)晶體管。
