場效應晶體管(英語:field-effecttransistor,縮寫:FET)是一種通過電場效應控制電流的電子元件。它依靠電場去控制導電溝道形狀,因此能控制半導體材料中某種類型載流子的溝道的導電性。
場效應晶體管有時被稱為單極性晶體管,以它的單載流子型作用對比雙極性晶體管(bipolar junction transistors,縮寫:BJT)。盡管由于半導體材料的限制,以及曾經雙極性晶體管比場效應晶體管容易制造,場效應晶體管比雙極性晶體管要晚造出,但場效應晶體管的概念卻比雙極性晶體管早。
場效應晶體管特點
(1)場效應管是電壓控制器件,它通過VGS來控制ID;
(3)它是利用多數載流子導電,因此它的溫度穩定性較好;
(4)它組成的放大電路的電壓放大系數要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數;
(5)場效應管的抗輻射能力強;
(6)由于不存在雜亂運動的少子擴散引起的散粒噪聲,所以噪聲低。
場效應晶體管有哪幾種分類
場效應管分為結型場效應管(JFET)和絕緣柵場效應管(MOS管)兩大類。
按溝道材料型和絕緣柵型各分N溝道和P溝道兩種;按導電方式:耗盡型與增強型,結型場效應管均為耗盡型,絕緣柵型場效應管既有耗盡型的,也有增強型的。
場效應晶體管可分為結場效應晶體管和MOS場效應晶體管,而MOS場效應晶體管又分為N溝耗盡型和增強型;P溝耗盡型和增強型四大類。
一、結型場效應管(JFET)
1、結型場效應管的分類:結型場效應管有兩種結構形式,它們是N溝道結型場效應管和P溝道結型場效應管。
結型場效應管也具有三個電極,它們是:柵極;漏極;源極。
電路符號中柵極的箭頭方向可理解為兩個PN結的正向導電方向。
2、結型場效應管的工作原理(以N溝道結型場效應管為例),N溝道結構型場效應管的結構及符號,由于PN結中的載流子已經耗盡,故PN基本上是不導電的,形成了所謂耗盡區,當漏極電源電壓ED一定時,如果柵極電壓越負,PN結交界面所形成的耗盡區就越厚,則漏、源極之間導電的溝道越窄,漏極電流ID就愈?。环粗?,如果柵極電壓沒有那么負,則溝道變寬,ID變大,所以用柵極電壓EG可以控制漏極電流ID的變化,就是說,場效應管是電壓控制元件。
二、絕緣柵場效應管
1、絕緣柵場效應管(MOS管)的分類:絕緣柵場效應管也有兩種結構形式,它們是N溝道型和P溝道型。無論是什么溝道,它們又分為增強型和耗盡型兩種。
2、它是由金屬、氧化物和半導體所組成,所以又稱為金屬—氧化物—半導體場效應管,簡稱MOS場效應管。
3、絕緣柵型場效應管的工作原理(以N溝道增強型MOS場效應管為例)它是利用UGS來控制“感應電荷”的多少,以改變由這些“感應電荷”形成的導電溝道的狀況,然后達到控制漏極電流的目的。在制造管子時,通過工藝使絕緣層中出現大量正離子,故在交界面的另一側能感應出較多的負電荷,這些負電荷把高滲雜質的N區接通,形成了導電溝道,即使在VGS=0時也有較大的漏極電流ID。當柵極電壓改變時,溝道內被感應的電荷量也改變,導電溝道的寬窄也隨之而變,因而漏極電流ID隨著柵極電壓的變化而變化。
場效應管的工作方式有兩種:當柵壓為零時有較大漏極電流的稱為耗盡型;當柵壓為零,漏極電流也為零,必須再加一定的柵壓之后才有漏極電流的稱為增強型。
場效應晶體管作用是什么
1、場效應管可應用于放大。由于場效應管放大器的輸入阻抗很高,因此耦合電容可以容量較小,不必使用電解電容器。
2、場效應管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級放大器的輸入級作阻抗變換。
3、場效應管可以用作可變電阻。
4、場效應管可以方便地用作恒流源。
5、場效應管可以用作電子開關。
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