一文解析場效應(yīng)管有什么用途及作用-場效應(yīng)管知識-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2019-11-06
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(diǎn),現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強(qiáng)大競爭者。
場效應(yīng)管(FET)是利用控制輸入回路的電場效應(yīng)來控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件,并以此命名。
場效應(yīng)管有什么用途,下文會從5個方面來講:
1、場效應(yīng)管可應(yīng)用于放大
場效應(yīng)管具有放大作用。如圖2所示為mos場效應(yīng)管放大器,輸入信號Ui經(jīng)CI耦合至場效應(yīng)管VT的柵極,與原來的柵極負(fù)偏壓相疊加,使其漏極電流I1,相應(yīng)變化,并在負(fù)載電阻RD上產(chǎn)生壓降,經(jīng)C2隔離直流后輸山,在輸出端即得到放大了的信號電壓UO。In與Ui同相,UO與Ui反相。由于場效應(yīng)管放大器的輸入阻抗很高,因此耦合電容可以容量較小,不必使用電解電容器。
圖2 場效應(yīng)管放大電路
2、恒流
場效應(yīng)管可以方便地構(gòu)成恒流源,電路如圖4所示。恒流原理足如果通過場效應(yīng)管的漏極電流ID因故增大,源極電阻Rs上形成的負(fù)柵壓也隨之增大,迫使ID回落,反之亦然,使ID保持恒定。恒定電流Il
式中UP為場效應(yīng)管夾斷電壓。
場效應(yīng)管恒流電路
3、阻抗變換
場效應(yīng)管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。如圖5所示為場效應(yīng)管源極輸出器,電路結(jié)構(gòu)與晶體三極管射極跟隨器類似,但由于場效應(yīng)管是電壓控制型器件,輸入阻抗極高,因此場效應(yīng)管源極輸出器具有更高的輸入阻抗Zi和較低的輸出阻抗Zo,常用于多級放大器的高阻抗輸入級作阻抗變換。
圖5 場效應(yīng)管源極輸出器
4、可變電阻
場效應(yīng)管可以用作可變電阻。如圖6所示為自動電平控制電路,當(dāng)輸入信號Ui增大導(dǎo)致u。增大時,由Uo經(jīng)二極管VD負(fù)向整流后形成的柵極偏壓一UG的絕對值也增大,使場效應(yīng)管VT的等效電阻增大,Ri與其的分壓比減小,使進(jìn)入放大器的信號電壓減小,最終使Uo保持基本不變。
圖6 場效應(yīng)管用作可變電阻
5、電子開關(guān)
場效應(yīng)管可以崩作電子開關(guān)。如圖7所示為直流信號調(diào)制電路,場效應(yīng)管VT1、VT2工作于開關(guān)狀態(tài),其柵極分別接人頻率相同、相位相反的方波電壓。當(dāng)VT1導(dǎo)通VT2截止時,Ui向C充電;當(dāng)VT1截止VT2導(dǎo)通時,c放電;其輸出Uo。便是與輸入直流電壓ui相關(guān)的交變電壓。
圖7 直流信號調(diào)制電路
場效應(yīng)管(fet)是電場效應(yīng)控制電流大小的單極型半導(dǎo)體器件。在其輸入端基本不取電流或電流極小,具有輸入阻抗高、噪聲低、熱穩(wěn)定性好、制造工藝簡單等特點(diǎn),在大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路中被應(yīng)用。
場效應(yīng)器件憑借其低功耗、性能穩(wěn)定、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢,在集成電路中已經(jīng)有逐漸取代三極管的趨勢。但它還是非常嬌貴的,雖然多數(shù)已經(jīng)內(nèi)置了保護(hù)二極管,但稍不注意,也會損壞。所以在應(yīng)用中還是小心為妙。
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