場(chǎng)效應(yīng)晶體管簡(jiǎn)稱場(chǎng)效應(yīng)管,縮寫(xiě)為FET。
場(chǎng)效應(yīng)管是一種半導(dǎo)體放大器件,它不僅具有晶體管的體積小、省電、耐用等優(yōu)點(diǎn),更具有輸入阻抗高(10的8次方到9次方歐姆)、噪聲小、熱穩(wěn)定性好、功耗低、動(dòng)態(tài)范圍大、抗輻射能力強(qiáng)、易于集成、沒(méi)有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。
場(chǎng)效應(yīng)管的缺點(diǎn)是易于被靜電高壓擊穿。
晶體三極管的載流子為空穴和電子,所以晶體三極管又稱雙極型晶體管。
場(chǎng)效應(yīng)管載流子只有空穴或者只有電子,因此又稱單極晶體管。
晶體三極管是電流控制型器件,而場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制型器件。
場(chǎng)效應(yīng)管分為結(jié)型、絕緣柵型兩大類(lèi)。
見(jiàn)下圖
結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管是利用溝道兩邊的耗盡層寬窄,改變溝道導(dǎo)電特性來(lái)控制漏極電流
絕緣柵性場(chǎng)效應(yīng)管是利用感應(yīng)電荷的多少,改變溝道導(dǎo)電特性來(lái)控制漏極電流。
P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管
N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管
場(chǎng)效應(yīng)管的電路符號(hào)
電路符號(hào)表明了場(chǎng)效應(yīng)管的類(lèi)型,場(chǎng)效應(yīng)管的表示主要有:極性、材料、類(lèi)型、規(guī)格號(hào)等,
場(chǎng)效應(yīng)管的電路圖形符號(hào)能夠表示出它的種類(lèi)
下圖是N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖??梢钥闯?,它使用一塊N型半導(dǎo)體,在它的上、下各引出一個(gè)電機(jī),分別稱為漏極D和源極S,在N型半導(dǎo)體兩側(cè),各設(shè)一小塊P型半導(dǎo)體,將它們連起來(lái)作為柵極G,這樣,G、S和G、D之間各出現(xiàn)了一個(gè)PN結(jié)。
三種直流電壓偏置情況分析如下:
通過(guò)上述分析,通過(guò)改變G,S之間的反向偏置電壓大小,可改變流過(guò)溝道的電流大小,換言之,柵極電壓的大小可控制漏極的電流大小。
這說(shuō)明場(chǎng)效應(yīng)管是一個(gè)電壓控制器件。
下圖是N溝道絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管示意圖。在兩個(gè)N型區(qū)之間再形成一個(gè)N型硅薄層,于是形成N型溝道,在N溝道上面加一層絕緣材料二氧化硅,在絕緣層上面加一個(gè)鋁層電極,作為柵極G。
在G,S之間加一個(gè)電壓,那么G極鋁層與P型襯底之間如同是以絕緣層為介質(zhì)的平行板電容器,改變G,S極間電圧,可改變N型溝道的電阻。
場(chǎng)效應(yīng)管在開(kāi)關(guān)電源電路中開(kāi)關(guān)振蕩電路中的應(yīng)用
開(kāi)關(guān)集成電路U101中的振蕩器起振,為場(chǎng)效應(yīng)管Q101的柵極G提供振蕩信號(hào),場(chǎng)效應(yīng)管開(kāi)始振蕩,使開(kāi)關(guān)變壓器T101的初級(jí)線圈產(chǎn)生開(kāi)關(guān)電流,開(kāi)關(guān)變壓器的次級(jí)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,3腳的輸出經(jīng)整流、濾波后波形成正反饋電壓加到U101的7腳,從而維持振蕩電路工作,使開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入正常的工作狀態(tài)。場(chǎng)效應(yīng)管作為該電路中的脈沖放大器件,用于實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)振蕩的功能。
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