場效應晶體管(FieldEffectTransistor縮寫(FET))簡稱場效應管。主要有兩種類型(junctionFET—JFET)和金屬-氧化物半導體場效應管(metal-oxidesemiconductorFET,簡稱MOS-FET)。由多數載流子參與導電,也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導體器件。具有輸入電阻高(107~1015Ω)、噪聲小、功耗低、動態范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現象、安全工作區域寬等優點,現已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強大競爭者。
與雙極型晶體管相比,場效應管具有如下特點
(1)場效應管是電壓控制器件,它通過VGS(柵源電壓)來控制ID(漏極電流);
(2)場效應管的控制輸入端電流極小,因此它的輸入電阻(107~1012Ω)很大。
(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)由于它不存在雜亂運動的電子擴散引起的散粒噪聲,所以噪聲低。
場效應管工作原理
用一句話說,就是“漏極-源極間流經溝道的ID,用以柵極與溝道間的pn結形成的反偏的柵極電壓控制ID”。更正確地說,ID流經通路的寬度,即溝道截面積,它是由pn結反偏的變化,產生耗盡層擴展變化控制的緣故。在VGS=0的非飽和區域,表示的過渡層的擴展因為不很大,根據漏極-源極間所加VDS的電場,源極區域的某些電子被漏極拉去,即從漏極向源極有電流ID流動。從門極向漏極擴展的過度層將溝道的一部分構成堵塞型,ID飽和。將這種狀態稱為夾斷。這意味著過渡層將溝道的一部分阻擋,并不是電流被切斷。
用通俗易懂的話讓你明白場效應管—就是一個電控開關!
場效應管在mpn中,它的長相和我們前面講的三極管極像,統一的把這些長相相同的三極管、場效應管、雙二極管、還有各種穩壓IC統統稱作“三個腳的管管”。
場效應管符號:
表示,關于它的構造原理由于比較抽象,我們是通俗化講它的使用,所以不去多講,由于根據使用的場合要求不同做出來的種類繁多,特性也都不盡相同;我們在mpn中常用的一般是作為電源供電的電控之開關使用,所以需要通過電流比較大,所以是使用的比較特殊的一種制造方法做出來了增強型的場效應管(MOS型),它的電路圖符號:
仔細看看你會發現,這兩個圖似乎有差別,對了,這實際上是兩種不同的增強型場效應管,第一個那個叫N溝道增強型場效應管,第二個那個叫P溝道增強型場效應管,它們的的作用是剛好相反的。前面說過,場效應管是用電控制的開關,那么我們就先講一下怎么使用它來當開關的,從圖中我們可以看到它也像三極管一樣有三個腳,這三個腳分別叫做柵極(G)、源極(S)和漏極(D),mpn中的貼片元件示意圖是這個樣子:
1腳就是柵極,這個柵極就是控制極,在柵極加上電壓和不加上電壓來控制2腳和3腳的相通與不相通,N溝道的,在柵極加上電壓2腳和3腳就通電了,去掉電壓就關斷了,而P溝道的剛好相反,在柵極加上電壓就關斷(高電位),去掉電壓(低電位)就相通了!