什么是场效应管?它的作用是什么?
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以下内容中,小编将对场效应管的相关内容进行着重介绍和阐述,希望本文能帮您增进对场效应管的了解,和小编一起来看看吧。
一、什么是场效应管
场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管。主要有两种类型:结型场效应管(junction FET—JFET)和金属 - 氧化物半导体场效应管(metal-oxide semiconductor FET,简称MOS-FET)。由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高(107~1015Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。
与双极型晶体管相比,场效应管具有如下特点。
(1)场效应管是电压控制器件,它通过VGS(栅源电压)来控制ID(漏极电流);
(2)场效应管的控制输入端电流极小,因此它的输入电阻(107~1012Ω)很大。
(3)它是利用多数载流子导电,因此它的温度稳定性较好;
(4)它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数;
(5)场效应管的抗辐射能力强;
(6)由于它不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声,所以噪声低。
场效应管分结型、绝缘栅型两大类。结型场效应管(JFET)因有两个PN结而得名,绝缘栅型场效应管(JGFET)则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。目前在绝缘栅型场效应管中,应用最为广泛的是MOS场效应管,简称mos管(即金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET);此外还有PMOS、NMOS和VMOS功率场效应管,以及最近刚问世的πMOS场效应管、VMOS功率模块等。
按沟道半导体材料的不同,结型和绝缘栅型各分沟道和P沟道两种。若按导电方式来划分,场效应管又可分成耗尽型与增强型。结型场效应管均为耗尽型,绝缘栅型场效应管既有耗尽型的,也有增强型的。
场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管。而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型;P沟耗尽型和增强型四大类。
功率场效应管与双极型功率晶体管特性相比:
1、驱动方式:场效应管是电压驱动,电路设计比较简单,驱动功率小;功率晶体管是电流驱动,设计较复杂,驱动条件选择困难,驱动条件会影响开关速度。
2、开关速度:场效应管无少数载流子存储效应,温度影响小,开关工作频率可达150KHz以上;功率晶体管有少数载流子存储时间限制其开关速度,工作频率一般不超过50KHz。
3、安全工作区:功率场效应管无二次击穿,安全工作区宽;功率晶体管存在二次击穿现象,限制了安全工作区。
4、导体电压:功率场效应管属于高电压型,导通电压较高,有正温度系数;功率晶体管无论耐电压的高低,导体电压均较低,具有负温度系数。
5、峰值电流:功率场效应管在开关电源中用做开关时,在启动和稳态工作时,峰值电流较低;而功率晶体管在启动和稳态工作时,峰值电流较高。
6、产品成本:功率场效应管的成本略高;功率晶体管的成本稍低。
7、热击穿效应:功率场效应管无热击穿效应;功率晶体管有热击穿效应。
8、开关损耗:场效应管的开关损耗很小;功率晶体管的开关损耗比较大。
二、场效应管作用
1.场效应管可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。
2.场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。
3.场效应管可以用作可变电阻。
4.场效应管可以方便地用作恒流源。
5.场效应管可以用作电子开关。
场效应晶体管在电路中常用的五大作用:
1、放大作用
场效应晶体管可应用于放大。由于场效应晶体管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。
2、阻抗变换
场效应晶体管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。
3、作可变电阻
场效应晶体管可以用作可变电阻。
4、恒流源
场效应晶体管可以方便地用作恒流源。
5、开关管
场效应晶体管可以用作电子开关。
最后,小编诚心感谢大家的阅读。你们的每一次阅读,对小编来说都是莫大的鼓励和鼓舞。希望大家对场效应管已经具备了初步的认识,最后的最后,祝大家有个精彩的一天。