場(chǎng)效應(yīng)管簡(jiǎn)介

場(chǎng)效應(yīng)晶體管（Field Effect Transistor縮寫(FET)）簡(jiǎn)稱場(chǎng)效應(yīng)管。主要有兩種類型：結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管（junction FET—JFET)和金屬 - 氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管（metal-oxide semiconductor FET，簡(jiǎn)稱MOS-FET）。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（107～1015Ω）、噪聲小、功耗低、動(dòng)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(jìng)爭(zhēng)者。

場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)

(1)直流參數(shù)

飽和漏極電流IDSS 它可定義為：當(dāng)柵、源極之間的電壓等于零，而漏、源極之間的電壓大于夾斷電壓時(shí)，對(duì)應(yīng)的漏極電流。

夾斷電壓UP 它可定義為：當(dāng)UDS一定時(shí)，使ID減小到一個(gè)微小的電流時(shí)所需的UGS

開啟電壓UT 它可定義為：當(dāng)UDS一定時(shí)，使ID到達(dá)某一個(gè)數(shù)值時(shí)所需的UGS

(2)交流參數(shù)

低頻跨導(dǎo)gm  它是描述柵、源電壓對(duì)漏極電流的控制作用。

極間電容    場(chǎng)效應(yīng)管三個(gè)電極之間的電容，它的值越小表示管子的性能越好。

(3)極限參數(shù)

漏、源擊穿電壓 當(dāng)漏極電流急劇上升時(shí)，產(chǎn)生雪崩擊穿時(shí)的UDS。

柵極擊穿電壓  結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管正常工作時(shí)，柵、源極之間的PN結(jié)處于反向偏置狀態(tài)，若電流過高，則產(chǎn)生擊穿現(xiàn)象。

場(chǎng)效應(yīng)管的特點(diǎn)

場(chǎng)效應(yīng)管具有放大作用，可以組成放大電路，它與雙極性三極管相比具有以下特點(diǎn)：

（1）場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制器件，它通過UGS來(lái)控制ID；

（2）場(chǎng)效應(yīng)管的輸入端電流極小，因此它的輸入電阻很高；

（3）它是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電，因此它的溫度穩(wěn)定性較好；

（4）它組成的放大電路的電壓放大系數(shù)要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數(shù)；

（5）場(chǎng)效應(yīng)管的抗輻射能力強(qiáng)。

下面我們通過表格把各種場(chǎng)效應(yīng)管的符號(hào)和特性曲線表示出來(lái)：

場(chǎng)效應(yīng)管與其他管子對(duì)比

（一）場(chǎng)效應(yīng)管與三極管的各自應(yīng)用特點(diǎn)

1.場(chǎng)效應(yīng)管的源極s、柵極g、漏極d分別對(duì)應(yīng)于三極管的發(fā)射極e、基極b、集電極c，它們的作用相似。

2.場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制電流器件，由vGS控制iD，其放大系數(shù)gm一般較小，因此場(chǎng)效應(yīng)管的放大能力較差；三極管是電流控制電流器件，由iB（或iE）控制iC。

3.場(chǎng)效應(yīng)管柵極幾乎不取電流（ig»0）；而三極管工作時(shí)基極總要吸取一定的電流。因此場(chǎng)效應(yīng)管的柵極輸入電阻比三極管的輸入電阻高。

4.場(chǎng)效應(yīng)管是由多子參與導(dǎo)電；三極管有多子和少子兩種載流子參與導(dǎo)電，而少子濃度受溫度、輻射等因素影響較大，因而場(chǎng)效應(yīng)管比晶體管的溫度穩(wěn)定性好、抗輻射能力強(qiáng)。在環(huán)境條件（溫度等）變化很大的情況下應(yīng)選用場(chǎng)效應(yīng)管。

5.場(chǎng)效應(yīng)管在源極金屬與襯底連在一起時(shí)，源極和漏極可以互換使用，且特性變化不大；而三極管的集電極與發(fā)射極互換使用時(shí)，其特性差異很大，β值將減小很多。

6.場(chǎng)效應(yīng)管的噪聲系數(shù)很小，在低噪聲放大電路的輸入級(jí)及要求信噪比較高的電路中要選用場(chǎng)效應(yīng)管。

7.場(chǎng)效應(yīng)管和三極管均可組成各種放大電路和開關(guān)電路，但由于前者制造工藝簡(jiǎn)單，且具有耗電少，熱穩(wěn)定性好，工作電源電壓范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛用于大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路中。

8.三極管導(dǎo)通電阻大，場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通電阻小，只有幾百毫歐姆，在現(xiàn)用電器件上，一般都用場(chǎng)效應(yīng)管做開關(guān)來(lái)用，他的效率是比較高的。

（二）場(chǎng)效應(yīng)管與雙極性晶體管的比較

1、場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制器件，柵極基本不取電流，而晶體管是電流控制器件，基極必須取一定的電流。因此，在信號(hào)源額定電流極小的情況，應(yīng)選用場(chǎng)效應(yīng)管

2、場(chǎng)效應(yīng)管是多子導(dǎo)電，而晶體管的兩種載流子均參與導(dǎo)電。由于少子的濃度對(duì)溫度、輻射等外界條件很敏感，因此，對(duì)于環(huán)境變化較大的場(chǎng)合，采用場(chǎng)效應(yīng)管比較合適。

3、場(chǎng)效應(yīng)管除了和晶體管一樣可作為放大器件及可控開關(guān)外，還可作壓控可變線性電阻使用。

4、場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極在結(jié)構(gòu)上是對(duì)稱的，可以互換使用，耗盡型MOS管的柵——源電壓可正可負(fù)。因此，使用場(chǎng)效應(yīng)管比晶體管靈活。
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