【科普@@】场效应管@@的特点以@@及基础知识@@

场效应晶体管又称为场效应管@@@@，缩写@@FET，场效应管@@是一种半导体放大器件@@。场效应管@@不仅具有晶体管体积小@@、省电@@、耐用等优点@@。更具有输入阻抗高@@@@、噪声小@@、热稳定性好@@、功耗低@@、动态范围大@@、安全工作区域宽等优点@@。

场效应管@@的作用@@

1、 场效应管@@可以@@用作电子开关@@。

2、 场效应管@@可用作有源可变电阻@@。

3、 场效应管@@可用于放大@@。由于场效应管@@放大器输入阻抗非常高@@，耦合电容可以@@较小@@，不必使用电解电容@@，从而可以@@降低电路成本减小电路噪声@@。

场效应管@@与三极管@@的比较@@

1、 场效应管@@可以@@像三极管@@一样接成@@3种放大器@@：共源极@@放大器@@、共栅极@@放大器和共漏极@@放大器@@。

2、 场效应管@@能在很小电流和很低电压条件下工作@@，而且它的制造可以@@很方便把多个场效应管@@集成在一块硅片上@@，因此场效应管@@在大规模集成电路中得到广泛应用@@。

3、 场效应是电压控制器件@@，三极管@@是电流控制器件@@，只允许从信号源取得较少的电流的情况下@@，应选择场效应管@@@@，而在信号电压较少又允许从信号源取得较多电流的条件下@@，应选择三极管@@@@。

4、 场效应管@@的噪声系数小@@，在高性能的前级放大器中采用场效应管@@作为放大器件@@。

5、 场效应管@@的缺点是工作频率不够高@@。绝缘栅型场效应管@@易受外界感应电荷的影响而被击穿@@，这使得场效应管@@在拆@@、装过程中不够方便@@。通常要采取保护措施@@，引脚用套管套起来@@，使各电极连接在一起@@。

场效应应用电压的极性和我们用的普通的三极管@@相同@@，N沟道@@的类似@@NPN型三极管@@@@，漏极@@D接正极@@，源极@@S接负极@@，栅极@@G接正电压时导电沟道@@建立@@，N沟道@@场效应管@@导通开始工作@@。

同样@@P沟道@@的类似@@PNP三极管@@，漏极@@D接负极@@，源极@@S接正极@@，栅极@@G负电压时导电沟道@@建立开始工作@@。

大功率的场效应管@@和大功率的三极管@@相比@@，输入阻抗高@@，驱动功率小@@，栅源极@@之间@@的直流电阻基本上非常大@@，大约是@@100兆欧左右@@，交流输入阻抗基本上就是输入电容的容抗@@。由于输入阻抗高@@@@，所以@@有电压就可以@@驱动@@，所以@@输入功率很小@@。普通的晶体三极管@@必须有基极电压和基极电流@@，才能驱动集电极电流的产生@@。

场效应管@@的开关速度和输入电容特性有很大关系@@，由于输入容性特性的存在@@，使得开关的速度变慢@@，但是在作为开关使用时@@，可以@@降低驱动电路内阻@@，加快开关速度@@（增大电流加快电容的充放电@@的速度@@）场效应管@@只靠多子导电@@，不存在少子储存效应@@，因而关断过程非常快@@，开关时间在@@10-100ns之间@@，工作频率可达到@@100KHz以@@上@@，在普通的晶体三极管@@是由于少数载流子的储存效应@@，使得开关总有滞后现象@@，影响开关速度@@。

场效应管@@导通后特性呈纯阻性@@，普通三极管@@在饱和导通时@@，几乎是直通@@，有一个极低的压降@@，称为饱和压降@@，导通后等效是一个阻值@@极小的电阻@@，但是这个等效的电阻是一个非线性的电阻@@（电阻上的电压和流过的电流不能契合欧姆定律@@@@），而场效应管@@在饱和导通后也存在一个阻值@@极小的电阻@@，但是这个电阻等效成一个线性的电阻@@（电阻的阻值@@和@@两端的电压降和流过的电流契合@@ 欧姆定律@@，电流大压降大@@，电流小压降小@@）。

场效应管@@作为开关管时驱动的电路@@

场效应管@@和普通晶体管相比@@，有非常多的优点@@，但是在作为大功率开关管应用时@@，由于场效应管@@具有容性输入的特性@@，场效应管@@的输入端@@，GS极之间@@等效并联了一个电容@@，输入的开关信号@@，就是对电容的充放电@@过程@@，在充放电@@的过程中@@，使得场效应管@@的导通和关断产生了滞后@@，使得开关的过程变慢@@，这是不允许的@@。（开和关的速度慢@@，就会导致功耗增大@@，场效应管@@的温度增大@@，有可能烧毁场效应管@@@@）。a为正常的驱动方波波形@@，通过电阻后要对场效应管@@寄生电容充电使得输入的电压波形@@b发了畸变@@。如下图@@@@R是限流电阻@@，C是场效应管@@寄生电容@@，通常使得电阻@@R足够的小以@@增大流过的电流@@，能够使得电容快速的充电和放电@@@@，这样场效应管@@的开和关就能很快速的完成@@，这个电阻并不是越小越好@@，太小电流过大容易烧毁场效应管@@@@，这个限流电阻的选取要根据场效应管@@内部寄生的电容的的小来选取一般数十欧姆到一百多欧姆之间@@@@。

由于这个限流电阻@@R的增加@@，使得在场效应管@@在关断的时候变慢@@（内部的电容要通过限流电阻@@R放电@@）速度受到限制@@，使得开关特性变坏@@，为了使得@@R的阻值@@在放电@@时候不影响放电@@速度@@，可以@@在@@R上并联一个二极管构成放电@@通路@@，加快放电@@的速度@@，使得开关速度疾驰@@。

场效应管@@在电路应用中@@（以@@N沟道@@场效应管@@为例@@），下拉电阻也是非常重要的@@，在场效应管@@做开关应用的时候@@，如果@@G栅极@@悬空那就呈现为高阻态@@，那么上面的电压状态是不确定的有可能是高电平@@，也有可能是低电平@@，因为场效应管@@输入阻抗高@@@@，所以@@静电或者感应电压就会使得场效应管@@动作@@，并有可能损坏场效应管@@@@，同时场效应管@@不仅仅@@GS之间@@寄生电容@@，DS之间@@和@@GD之间@@都寄生的有电容@@，如果@@G栅极@@在没有电路的控制之下@@，直接在@@D漏极@@和@@S源极@@直接加上正电压@@，这时@@D漏极@@的正向电压就有可能通过@@GD寄生电容加到@@G栅极@@，使得在没有控制电压的情况下使得场效应管@@导通@@，并击穿场效应管@@从而对后面的电路造成更大的伤害@@。如果@@有了下拉电阻@@，就减小了输入阻抗@@，同时也为@@G栅极@@提供了通路@@，使得上面的静电或感应电压有了一个泄放的通路@@，也给@@GS之间@@寄生的电容提供了一个放电@@的通路@@，而不会再使得场效应管@@误作@@。

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