常见场效应管

常见场效应管
场效应管（Field Effect Transistor，简称 FET）是一种重要的电子元件，在电子电路中有着广泛的应用。

它具有输入电阻高、噪声小、功耗低、热稳定性好等优点，被广泛应用于模拟电路和数字电路中。

下面我们就来详细了解一下常见的场效应管。

一、结型场效应管（Junction Field Effect Transistor，JFET）
结型场效应管是最早出现的场效应管之一。

它的结构比较简单，主要由一个 N 型或 P 型半导体沟道以及两个 PN 结组成。

根据沟道的类型，结型场效应管可以分为 N 沟道结型场效应管和 P 沟道结型场效应管。

N 沟道结型场效应管在正常工作时，需要在栅极和源极之间加一个反向偏置电压，使得 PN 结处于截止状态。

这样，沟道中的多数载流子（电子）就会受到耗尽层的阻挡，从而减小沟道的导电能力，实现对电流的控制。

P 沟道结型场效应管的工作原理与 N 沟道类似，只是多数载流子为空穴，并且栅极和源极之间需要加一个正向偏置电压。

结型场效应管的特点是输入电阻高，一般可达10^7 Ω 以上；噪声低；但它的缺点是输出特性曲线的非线性较严重，放大倍数较小。

二、金属氧化物半导体场效应管（MetalOxideSemiconductor Field Effect Transistor，MOSFET）
MOSFET 是目前应用最广泛的场效应管之一。

它分为增强型MOSFET 和耗尽型 MOSFET 两种类型。

增强型 MOSFET 又分为 N 沟道增强型和 P 沟道增强型。

对于 N 沟
道增强型 MOSFET，当栅极和源极之间的电压为零时，沟道不存在，
只有当栅极电压大于阈值电压时，才会形成沟道，从而实现电流的导通。

P 沟道增强型 MOSFET 的工作原理与之相反。

耗尽型 MOSFET 同样有 N 沟道和 P 沟道之分。

在耗尽型 MOSFET 中，即使栅极电压为零，也存在一定的沟道。

当栅极电压为负（对于
N 沟道）或正（对于 P 沟道）时，沟道会被耗尽，从而控制电流。

MOSFET 的优点是输入电阻极高，可达10^9 Ω 以上；开关速度快；功耗低；集成度高。

因此，它在集成电路中得到了广泛的应用，如微
处理器、存储器等。

三、绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）
IGBT 是一种结合了 MOSFET 和双极型晶体管优点的复合器件。

它
具有 MOSFET 的输入特性和双极型晶体管的输出特性。

IGBT 在导通时，其压降比 MOSFET 低，电流承载能力比 MOSFET 强；在关断时，其关断速度比双极型晶体管快。

因此，IGBT 适用于高
电压、大电流的应用场合，如变频器、逆变器、电源等。

四、场效应管的参数
了解场效应管的参数对于正确使用和选择场效应管非常重要。

常见
的参数包括：
1、夹断电压（VP）：对于结型场效应管和耗尽型 MOSFET，夹断电压是指当栅极和源极之间的电压使得沟道完全夹断时的电压值。

2、阈值电压（VT）：对于增强型 MOSFET，阈值电压是指当栅极和源极之间的电压使得沟道开始形成时的电压值。

3、跨导（gm）：表示栅极电压对漏极电流的控制能力，单位为西
门子（S）。

4、漏极饱和电流（IDSS）：对于结型场效应管和耗尽型 MOSFET，漏极饱和电流是指当栅极和源极之间的电压为零时，漏极电流的最大值。

5、最大漏极电流（IDM）：场效应管能够承受的最大漏极电流。

6、最大漏源电压（VDSM）：场效应管能够承受的最大漏源电压。

五、场效应管的应用
场效应管在电子电路中有着广泛的应用，以下是一些常见的应用场景：
1、放大器：场效应管可以用于小信号放大器，如音频放大器、射
频放大器等。

由于场效应管的输入电阻高，噪声低，因此在高输入阻
抗的放大器中具有优势。

2、开关：场效应管的开关速度快，功耗低，因此常用于数字电路中的开关，如逻辑门、计数器等。

3、电源管理：场效应管可以用于电源的调整和控制，如降压转换器、升压转换器等。

4、模拟电路：在模拟电路中，场效应管可以用于恒流源、有源滤波器等。

六、场效应管的选择
在选择场效应管时，需要考虑以下因素：
1、工作电压和电流：根据电路的工作电压和电流要求，选择能够承受相应电压和电流的场效应管。

2、频率特性：如果电路工作在高频环境下，需要选择具有良好高频特性的场效应管。

3、导通电阻：导通电阻越小，场效应管的功耗越低，效率越高。

4、封装形式：根据实际的安装需求，选择合适的封装形式。

总之，场效应管作为一种重要的电子元件，在电子电路中发挥着重要的作用。

了解常见的场效应管类型、参数、应用和选择方法，对于电子工程师设计和开发电路具有重要的意义。

希望通过本文的介绍，能够让大家对常见场效应管有更深入的了解。