【場效應管工作原理】場效應管的工作原理是什么 場效應管的特點

場效應管的工作原理是什么

場效應管工作原理用一句話說，就是“漏極-源極間流經(jīng)溝道的ID,，用以柵極與溝道間的pn結(jié)形成的反偏的柵極電壓控制ID”,。更正確地說，ID流經(jīng)通路的寬度,，即溝道截面積,，它是由pn結(jié)反偏的變化，產(chǎn)生耗盡層擴展變化控制的緣故,。在VGS=0的非飽和區(qū)域,，表示的過渡層的擴展因為不很大，根據(jù)漏極-源極間所加VDS的電場,，源極區(qū)域的某些電子被漏極拉去,，即從漏極向源極有電流ID流動。從門極向漏極擴展的過度層將溝道的一部分構(gòu)成堵塞型,，ID飽和,。將這種狀態(tài)稱為夾斷。這意味著過渡層將溝道的一部分阻擋,，并不是電流被切斷,。

在過渡層由于沒有電子、空穴的自由移動，在理想狀態(tài)下幾乎具有絕緣特性,，通常電流也難流動,。但是此時漏極-源極間的電場，實際上是兩個過渡層接觸漏極與門極下部附近,，由于漂移電場拉去的高速電子通過過渡層,。因漂移電場的強度幾乎不變產(chǎn)生ID的飽和現(xiàn)象。其次,，VGS向負的方向變化,，讓VGS=VGS(off)，此時過渡層大致成為覆蓋全區(qū)域的狀態(tài),。而且VDS的電場大部分加到過渡層上,，將電子拉向漂移方向的電場，只有靠近源極的很短部分,，這更使電流不能流通,。

MOS場效應管電源開關(guān)電路

MOS場效應管也被稱為金屬氧化物半導體場效應管(MetalOxideSemiconductor FieldEffect Transistor, MOSFET)。它一般有耗盡型和增強型兩種,。增強型MOS場效應管可分為NPN型PNP型,。NPN型通常稱為N溝道型，PNP型也叫P溝道型,。對于N溝道的場效應管其源極和漏極接在N型半導體上,，同樣對于P溝道的場效應管其源極和漏極則接在P型半導體上。場效應管的輸出電流是由輸入的電壓（或稱電場）控制,，可以認為輸入電流極小或沒有輸入電流,，這使得該器件有很高的輸入阻抗，同時這也是我們稱之為場效應管的原因,。

在二極管加上正向電壓（P端接正極,，N端接負極）時，二極管導通,，其PN結(jié)有電流通過,。這是因為在P型半導體端為正電壓時，N型半導體內(nèi)的負電子被吸引而涌向加有正電壓的P型半導體端,，而P型半導體端內(nèi)的正電子則朝N型半導體端運動,，從而形成導通電流。同理,，當二極管加上反向電壓（P端接負極,，N端接正極）時，這時在P型半導體端為負電壓,，正電子被聚集在P型半導體端,，負電子則聚集在N型半導體端,，電子不移動，其PN結(jié)沒有電流通過,，二極管截止。在柵極沒有電壓時,，由前面分析可知,，在源極與漏極之間不會有電流流過，此時場效應管處與截止狀態(tài)（圖7a）,。當有一個正電壓加在N溝道的MOS場效應管柵極上時,，由于電場的作用，此時N型半導體的源極和漏極的負電子被吸引出來而涌向柵極,，但由于氧化膜的阻擋,，使得電子聚集在兩個N溝道之間的P型半導體中（見圖7b），從而形成電流,，使源極和漏極之間導通,。可以想像為兩個N型半導體之間為一條溝,，柵極電壓的建立相當于為它們之間搭了一座橋梁,，該橋的大小由柵壓的大小決定。

C-MOS場效應管

電路將一個增強型P溝道MOS場效應管和一個增強型N溝道MOS場效應管組合在一起使用,。當輸入端為低電平時,，P溝道MOS場效應管導通，輸出端與電源正極接通,。當輸入端為高電平時,，N溝道MOS場效應管導通，輸出端與電源地接通,。在該電路中,，P溝道MOS場效應管和N溝道MOS場效應管總是在相反的狀態(tài)下工作，其相位輸入端和輸出端相反,。通過這種工作方式我們可以獲得較大的電流輸出,。同時由于漏電流的影響，使得柵壓在還沒有到0V,，通常在柵極電壓小于1到2V時,，MOS場效應管既被關(guān)斷。不同場效應管其關(guān)斷電壓略有不同,。也正因為如此,，使得該電路不會因為兩管同時導通而造成電源短路。

場效應管的特點

（1）場效應管是電壓控制器件,，它通過VGS(柵源電壓)來控制ID（漏極電流）,；

（2）場效應管的控制輸入端電流極小,，因此它的輸入電阻（107～1012Ω）很大。

（3）它是利用多數(shù)載流子導電,，因此它的溫度穩(wěn)定性較好,；

（4）它組成的放大電路的電壓放大系數(shù)要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數(shù)；

（5）場效應管的抗輻射能力強,；

（6）由于它不存在雜亂運動的電子擴散引起的散粒噪聲,，所以噪聲低。