場效應(yīng)管簡介

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）。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，現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強大競爭者。

場效應(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，對應(yīng)的漏極電流。

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

開啟電壓UT 它可定義為：當(dāng)UDS一定時，使ID到達某一個數(shù)值時所需的UGS

(2)交流參數(shù)

低頻跨導(dǎo)gm  它是描述柵、源電壓對漏極電流的控制作用。

極間電容    場效應(yīng)管三個電極之間的電容，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，產(chǎn)生雪崩擊穿時的UDS。

柵極擊穿電壓  結(jié)型場效應(yīng)管正常工作時，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。

場效應(yīng)管的特點

場效應(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：

（1）場效應(yīng)管是電壓控制器件，它通過UGS來控制ID；

（2）場效應(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）場效應(yīng)管的抗輻射能力強。

下面我們通過表格把各種場效應(yīng)管的符號和特性曲線表示出來：

場效應(yīng)管與其他管子對比

（一）場效應(yīng)管與三極管的各自應(yīng)用特點

1.場效應(yīng)管的源極s、柵極g、漏極d分別對應(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.場效應(yīng)管柵極幾乎不取電流（ig»0）；而三極管工作時基極總要吸取一定的電流。因此場效應(yīng)管的柵極輸入電阻比三極管的輸入電阻高。

4.場效應(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，因而場效應(yīng)管比晶體管的溫度穩(wěn)定性好、抗輻射能力強。在環(huán)境條件（溫度等）變化很大的情況下應(yīng)選用場效應(yīng)管。

5.場效應(yīng)管在源極金屬與襯底連在一起時，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，其特性差異很大，β值將減小很多。

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

7.場效應(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，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，一般都用場效應(yīng)管做開關(guān)來用，他的效率是比較高的。

（二）場效應(yīng)管與雙極性晶體管的比較

1、場效應(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，在信號源額定電流極小的情況，應(yīng)選用場效應(yīng)管

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

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