电路场效应管
场效应管
一、复习引入三极管是电流控制型器件，使用时信号源必须提供一定的电流，因此输入电阻较低，一般在几百～几千欧左右。
场效应管是一种由输入电压控制其输出电流大小的半导体器件，所以是电压控制型器件；使用时不需要信号源提供电流，因此输入电阻很高（最高可达1015Ω），这是场效应最突出的优点；此外，还具有噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、功耗低优点，因此得到了广泛的应用。
按结构的不同，场效应管可分为绝缘栅型场效管（IGFET）和结型场效应管（JFET）两大类，它们都只有一种载流子（多数载流子）参与导电，故又称为单极型三极管。
二、新授（一）N沟道增强型绝缘栅场效应管MOSFET1．结构和符号图1（a）是N沟道增强型绝缘栅场效应管的结构示意图，它以一块掺杂浓度较低的P型硅片作为衬底，利用扩散工艺在P型衬底上面的左右两侧制成两个高掺杂的N 区，并用金属铝在两个N区分别引出电极，分别作为源极s和漏极d ；然后在P型硅片表面覆盖一层很薄的二氧化硅（SiO2）绝缘层，在漏源极之间的绝缘层上再喷一层金属铝作为栅极g，另外在衬底引出衬底引线B（它通常在管内与源极s相连接）。
可见这种管子的栅极与源极、漏极是绝缘的，故称绝缘栅场效应管。
这种管子由金属、氧化物和半导体制成，故称为MOSFET，简称MOS管。
不难理解，P沟道增强型MOS管是在抵掺杂的N型硅片的衬底上扩散两个高掺杂的P区而制成。
（a）N沟道结构示意图（b） N沟道符号（c）P沟道符号图1 N沟道增强型MOS管的结构与符号图1 (b)、(c)分别为N沟道、P沟道增强型MOS管的电路符号。
2．工作原理与特性曲线以N沟道增强型MOS管为例讨论其工作原理。
（1）工作原理工作时，N沟道增强型MOS管的栅源电压u GS和漏源电压u DS均为正向电压。
当u GS=0时，漏极与源极之间无导电沟道，是两个背靠的PN结，故即使加上u DS，也无漏极电流，i D=0，如图2(a)当u GS>0且u DS较小时，在u GS作用下，在栅极下面的二氧化硅层中产生了指向P型衬底，且垂直于衬底的电场，这个电场排斥靠近二氧化硅层的P型衬底中的空穴（多子），同时吸引P型衬底中的电子（少子）向二氧化硅层方向运动。
场效应管的作用及原理
场效应管的作用及原理
场效应管是一种重要的电子器件，它在电子技术中起着至关重要的作用。
本文将介绍场效应管的作用及原理。
一、场效应管的作用
场效应管的主要作用是放大和开关信号。
它可以根据输入信号的大小，通过控制栅极电压来改变输出信号的幅度。
场效应管具有高输入阻抗和低输出阻抗的特性，因此可以有效地将输入信号放大，并将放大后的信号输出到负载上。
此外，场效应管还可以作为开关使用，通过控制栅极电压来控制导通或截止状态，实现信号的开关控制。
二、场效应管的原理
场效应管的工作原理是基于电场控制电流的机制。
它由源极、漏极和栅极组成。
当栅极施加正电压时，栅极与源极之间形成一个正电场，这会吸引漂浮在栅极上的自由电子，使得栅极与源极之间形成导电通道。
电子通过通道流向漏极，形成电流。
此时，场效应管处于导通状态。
相反，当栅极施加负电压或不施加电压时，栅极与源极之间的电场消失，导电通道关闭，电流无法通过。
此时，场效应管处于截止状态。
由于栅极与源极之间的电场可以通过改变栅极电压来控制，因此场效应管具有电压控制电流的特性。
栅极电压变化可以引起漏极电流的变化，从而实现对信号的放大或开关控制。
三、总结
场效应管是一种重要的电子器件，它可以实现信号的放大和开关控制。
其工作原理是通过电场控制电流，栅极电压的变化可以改变漏极电流，从而实现对信号的控制。
场效应管具有高输入阻抗和低输出阻抗的特性，适用于各种电子设备中的放大和开关电路。
通过深入理解场效应管的作用和原理，我们可以更好地应用和设计电子电路，推动电子技术的发展。
什么是场效应管
什么是场效应管场效应管（Field Effect Transistor，简称FET）是一种用于电子设备中的半导体器件。
场效应管利用静电场控制电流流动，其工作原理与晶体管相似。
本文将介绍场效应管的定义、工作原理、类型以及应用领域。
定义：场效应管是一种三极管，由栅极（Gate）、源极（Source）和漏极（Drain）组成。
其中，栅极是控制电流的电极，源极是电流进入管子的电极，漏极是电流从管子流出的电极。
工作原理：场效应管的工作原理基于氧化物半导体场效应。
在FET内部，栅极和基底之间存在一层绝缘氧化物。
当栅极上施加电压时，电压在绝缘氧化物上产生电场，控制了栅极和基底之间的电流。
根据电压的极性和大小，场效应管可以分为两种类型：1. N沟道型场效应管（N-channel FET）：N沟道型FET的基底为P型半导体，漏极和源极之间存在一个N型的沟道。
当栅极电压为正值时，电场将吸引阳极中电子，导致电子从源极流向漏极，形成电流。
2. P沟道型场效应管（P-channel FET）：P沟道型FET的基底为N型半导体，漏极和源极之间存在一个P型的沟道。
当栅极电压为负值时，电场将吸引阴极中的空穴，导致空穴从源极流向漏极，形成电流。
应用领域：场效应管在电子设备中有广泛的应用，包括：1. 放大器：场效应管可以作为放大器，放大小信号电压或电流，用于音频放大、射频放大等应用。
2. 开关：场效应管可以作为开关，控制电流的通断。
例如，在数字逻辑电路中，场效应管可用于构建数字逻辑门电路。
3. 电源稳定器：场效应管可用于构建电源稳定器，保持电源输出的稳定性，用于电子设备的供电。
4. 数模转换器：场效应管可以将模拟信号转换为数字信号，用于模数转换器中的采样和保持电路。
总结：场效应管是一种重要的半导体器件，通过控制电场实现电流控制。
它具有放大器、开关、电源稳定器等多种应用，广泛用于电子设备和电路中。
了解场效应管的工作原理和应用，有助于理解电子技术中的基本原理和电路设计。
简述场效应管的主要参数
简述场效应管的主要参数
场效应管(Field Effect Transistor,简称FET)是一种基于半导体物理学原理的集成电路器件,是晶体管的一种。
它是一种通过电子在半导体材料表面电场的作用下进行移动来调节电流的器件。
FET具有高输入阻抗、低噪声、低功耗、高可靠性等特点,因此在许多计算机、通信和电子设备中得到了广泛的应用。
FET的主要参数包括:
1. 栅极电压(Gate-to-Channel voltage):栅极电压是控制电流流动的关键参数,它决定了FET的导电性能。
通常,栅极电压越高,FET的导电性能越好,但也会使其功耗增加。
2. 漏极电压(Channel-to-Source voltage):漏极电压是FET的输入电压,它决定了FET的放大倍数。
FET具有输入电阻大、非线性低等特点,因此漏极电压较低时,FET的放大倍数较高。
3. 漏极电流(Channel-to-Source电流):漏极电流是FET的放大倍数和输出能力的重要参数。
当漏极电压较低时,FET的电流较小,因此输出能力较弱;当漏极电压较高时,FET的电流较大,因此输出能力增强。
4. 工作频率:FET的工作频率取决于栅极和漏极之间的电阻和栅极电压。
FET的电阻较大,因此其工作频率较高。
5. 功率:FET的功率取决于栅极和漏极之间的电流和工作频率。
FET的功率较小,因此在小型设备中应用广泛。
除了以上主要参数外,FET还有其他参数,如栅极材料、漏极材料、极化方向等。
这些参数的选择会影响到FET的性能和应用。
此外,FET还具有可编程、反向输入等特点,因此广泛应用于控制和调节电路中。
六种场效应管
六种场效应管场效应管（Field-Effect Transistor，简称FET）是一种非常重要的电子器件，它能够通过控制输入电场来调节输出电流。
场效应管分为MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）和JFET（结型场效应管）两大类，每类中又分为增强型和耗尽型。
第一种场效应管是N沟道增强型MOSFET（N-Channel Enhanced MOSFET）。
N沟道增强型MOSFET是一种双极性器件，其栅极和漏极之间的电场控制输出电流。
当栅极电压为正值时，它吸引正极性的载流子，导致漏极电流增加。
N沟道增强型MOSFET通常用于低功率应用，如放大器和开关电路。
第二种场效应管是N沟道耗尽型MOSFET（N-Channel Depletion MOSFET）。
N沟道耗尽型MOSFET的工作原理与N沟道增强型MOSFET类似，但是它的栅极电压为0伏时有输出漏极电流，因此被称为耗尽型。
N沟道耗尽型MOSFET通常用于特定应用，如电压参考电路和电流源。
第三种场效应管是P沟道增强型MOSFET（P-Channel Enhanced MOSFET）。
P沟道增强型MOSFET与N沟道增强型MOSFET原理相同，但是它使用了P型半导体材料。
当栅极电压为负值时，它吸引负极性的载流子，导致漏极电流增加。
P沟道增强型MOSFET通常用于低功率应用和负电压电路。
第四种场效应管是P沟道耗尽型MOSFET（P-Channel Depletion MOSFET）。
P沟道耗尽型MOSFET与P沟道增强型MOSFET原理相同，只是栅极电压为0伏时有输出漏极电流。
P沟道耗尽型MOSFET通常用于特定应用，如负电压参考电路和负电流源。
第五种场效应管是结型场效应管（Junction Field-Effect Transistor，简称JFET）。
JFET是一种单极性器件，通过控制栅源电压来调节输出电流。
JFET分为N沟道和P沟道两种类型，其工作原理均基于P-N结的特性。
六种场效应管
六种场效应管一、结型场效应管结型场效应管是一种单极场效应管，其工作原理是基于栅极电压改变二氧化硅（SiO2）层中电荷分布来实现对漏极电流的控制。
它的工作特点是在工作过程中不需要很大的功耗，并且具有良好的噪声特性。
在电子设备中，结型场效应管通常用于放大、振荡、开关等电路中。
二、绝缘栅型场效应管绝缘栅型场效应管是一种单极场效应管，其工作原理是通过在二氧化硅（SiO2）绝缘层上覆盖金属薄膜来实现对源极和漏极之间的控制。
由于没有栅极氧化层与半导体之间的电容，因此其输入电阻非常高，并且具有低噪声特性。
在电子设备中，绝缘栅型场效应管通常用于放大、振荡、开关等电路中。
三、MOS型场效应管MOS型场效应管是一种单极场效应管，其工作原理是通过在金属-氧化物-半导体（MOS）结构上施加电压来改变电荷分布实现对漏极电流的控制。
它的优点是输入电阻高、驱动电流小、功耗低、易于集成等。
在电子设备中，MOS型场效应管通常用于放大、振荡、开关等电路中。
四、高电子饱和迁移率型场效应管高电子饱和迁移率型场效应管是一种具有高电子饱和迁移率的单极场效应管。
它的工作原理是通过改变栅极电压来改变半导体内部的电子饱和迁移率实现对漏极电流的控制。
它的优点是具有高速响应和低功耗特性，适用于高速数字电路和模拟电路中。
五、高电子饱和迁移率型场效应管高电子饱和迁移率型场效应管是一种具有高电子饱和迁移率的双极场效应管。
它的工作原理是通过改变栅极电压来改变半导体内部的电子饱和迁移率实现对漏极电流的控制。
它的优点是具有高速响应和低功耗特性，适用于高速数字电路和模拟电路中。
六、结型双极型场效应管结型双极型场效应管是一种双极场效应管，其工作原理是基于栅极电压改变半导体内部的电子和空穴浓度实现对漏极电流的控制。
它的优点是具有高速响应和低功耗特性，适用于高速数字电路和模拟电路中。
同时，它还具有较好的噪声特性和稳定性，适用于各种复杂的电子设备中。
电路中的场效应管有哪些种类和应用
电路中的场效应管有哪些种类和应用场效应管（Field-Effect Transistor，简称FET）是一种常见的电子元件，广泛应用于各种电路中。
它基于电场效应来实现电流的控制和放大，具有高输入阻抗、低功耗和高频特性等优点。
本文将介绍电路中的场效应管的种类和应用。
一、场效应管的种类1. MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）MOSFET是最常见的场效应管种类之一，由金属氧化物半导体材料构成。
根据结构和工作模式的不同，MOSFET可分为两种类型：增强型MOSFET和耗损型MOSFET。
增强型MOSFET（Enhancement Mode MOSFET）通常处于截止状态，需要施加正向电压来打开通道。
它的主要特点是输入电阻高，适用于放大和开关电路。
耗损型MOSFET（Depletion Mode MOSFET）则相反，通常处于导通状态，需要施加负向电压来截止通道。
它具有低输入电阻和高输出电阻的特点，适用于特定的应用场景。
2. JFET（结型场效应管）JFET使用p-n结构构成，分为N沟道型JFET和P沟道型JFET两种。
N沟道型JFET的导电沟道为N型，需要施加负向电压来控制电流。
它的主要特点是低噪声、高输入阻抗和高放大倍数，常用于高频放大器和低噪声电路。
P沟道型JFET则相反，导电沟道为P型，需要施加正向电压来控制电流，适用于某些特殊的电路设计。
二、场效应管的应用1. 放大器场效应管有很好的放大特性，常用于放大信号。
通过调整输入电压，可以控制输出电流的变化，实现对信号的放大。
2. 开关由于场效应管的高输入阻抗和快速开关速度，可以用作开关元件，广泛应用于电源管理、逆变器和驱动电路等领域。
它的开关速度快，能够有效控制高频信号和脉冲信号。
3. 模拟开关场效应管还可以用作模拟开关，根据输入电压的变化，实现对模拟信号的切换和控制。
比如在音频信号中的应用，可以实现信号的选择、切换和调节。
4. 逻辑门场效应管可以组合成各种逻辑门电路，实现数字电路中的逻辑运算。
六种场效应管
六种场效应管场效应管，也称为放大管或开关管，是一种电子元件，常用于放大电路和开关电路中。
根据N沟道场效应管（N-channel）和P沟道场效应管（P-channel）的不同，可以将场效应管分为两类。
下文将详细介绍这六种场效应管的特点和应用。
1. N沟道增强型场效应管（N-channel Enhancement-mode MOSFET）N沟道增强型场效应管是一种常见的场效应管，其通道内没有形成倒转层，需要加正压才能导通。
它具有高输入阻抗、低输出阻抗以及较高的放大能力。
N沟道增强型场效应管广泛应用于放大电路、开关电路、数字电路、感应器等。
2. P沟道增强型场效应管（P-channel Enhancement-mode MOSFET）P沟道增强型场效应管与N沟道增强型场效应管相似，但其通道内由P型材料构成，需要加负压才能导通。
P沟道增强型场效应管广泛应用于自动控制系统、电源管理、信号处理等领域。
3. N沟道耗尽型场效应管（N-channel Depletion-mode MOSFET）N沟道耗尽型场效应管是一种通道内部已经形成倒转层的场效应管，其导通状态是默认状态，需要施加负压才能阻断导通。
N沟道耗尽型场效应管常用于模拟电路、功率放大器、电源稳压器等领域。
4. P沟道耗尽型场效应管（P-channel Depletion-mode MOSFET）P沟道耗尽型场效应管与N沟道耗尽型场效应管类似，但其导通状态是默认阻断状态，需要施加正压才能导通。
P沟道耗尽型场效应管广泛应用于低电平开关、电源管理、信号选择等场合。
5. 绝缘栅双极晶体管（Insulated-gate Bipolar Transistor，IGBT）绝缘栅双极晶体管是一种结合了MOSFET和双极晶体管特点的高压功率半导体器件。
IGBT具有高输入阻抗、低导通压降、高电流放大倍数等特点，在电力电子领域被广泛应用于变频器、电机驱动、逆变器等高压高功率设备中。