音響中的場(chǎng)效應管和雙極型晶體管

　　1.功率放大器用場(chǎng)效應管或雙極型晶體管(以下簡(jiǎn)稱(chēng)晶體管)作前級和后級對信號進(jìn)行放大處理。而采用場(chǎng)效應管做的功率放大器，重放的音樂(lè )溫暖潤滑，韻昧十足。用晶體管做的放大器也有其優(yōu)點(diǎn)，不妨對場(chǎng)效應管和晶體管作一個(gè)對比。1.場(chǎng)效應管主要有結型場(chǎng)效應管(JFET)和絕緣柵型場(chǎng)效應管(IGFET)。絕緣柵型場(chǎng)效應管的襯底(B)與源析(S)連在一起，它的三個(gè)極分別為柵極(G)、漏極(D)和源極(S)。晶體管分NPN和PNP管，它的三個(gè)極分別為基極(b)、集電極(c)、發(fā)射極(e)。場(chǎng)效應管的G、D、S極與晶體管的b、c、e極有相似的功能。絕緣柵型效應管和結型場(chǎng)效應管的區別在于它們的導電機構和電流控制原理根本不同，結型管是利用耗盡區的寬度變化來(lái)改變導電溝道的寬窄以便控制漏極電流，絕緣柵型場(chǎng)效應管則是用半導體表面的電場(chǎng)效應、電感應電荷的多少去改變導電溝道來(lái)控制電流。它們性質(zhì)的差異使結型場(chǎng)效應管往往運用在功放輸入級(前級)，絕緣柵型場(chǎng)效應管則用在功放末級(輸出級)。

　　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(lái)控制。場(chǎng)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(chǎng)效應管。而在允許取一定量電流時(shí)，選用晶體管進(jìn)行放大，可以得到比場(chǎng)效應管高的電壓放大倍數。

　　3.場(chǎng)效應管是利用多子導電(多子：電子為多數載流子，簡(jiǎn)稱(chēng)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(jiǎn)稱(chēng)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(huán)境變化比較劇烈的條件下，采用場(chǎng)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(wú)規則信號的影響，也就是在放大器的輸入端短路時(shí)，輸出端仍有一些無(wú)規則的電壓或電流變化輸出，利用示波器或揚聲器就可覺(jué)察到。這就是功率放大器的噪聲或干擾電壓。噪聲所產(chǎn)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(lái)源有三種：⑴熱噪聲：由于載流子不規則的熱運動(dòng)，通過(guò)半導體管內的體電阻時(shí)而產(chǎn)生;⑵散粒噪聲：通常所說(shuō)的三極管中的電流只是一個(gè)平均值，實(shí)際上通過(guò)發(fā)射結注入基區的載流子數目，在各個(gè)瞬時(shí)都不相同，因而引起發(fā)射極電流或集電極電流有一無(wú)規則的流動(dòng)，產(chǎn)生散粒噪聲;⑶顫動(dòng)噪聲：晶體管產(chǎn)生顫動(dòng)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(chǎn)生和復合所引起，因此與半導體材料本身及工藝水平有關(guān)。而場(chǎng)效應管的噪聲只產(chǎn)生于載流子的運動(dòng)，所以場(chǎng)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(chǎng)效應管，或者低噪聲晶體管。

　　5.場(chǎng)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(guò)在音響功率放大器中，場(chǎng)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(chǎng)效應管在業(yè)余應用中較為脆弱，成本也較高。

　　從以上場(chǎng)效應管和晶體管的對比中不難發(fā)現，場(chǎng)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(yōu)點(diǎn)，因此場(chǎng)效應管的總體性能上要優(yōu)于晶體管，在許多優(yōu)秀的功率放大器中，場(chǎng)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(jiàn)不鮮。工程師根據兩種管子的特性，取其各自的優(yōu)點(diǎn)，設計出一種組合管，效果嘛，當然比它們好。