場效應管(field effect transistor,簡稱fet)是一種常用的半導體器件,廣泛應用于電子電路中。它的主要作用是控制電流的流動,實現(xiàn)信號放大、開關控制等功能。在電力電子、通信電子、計算機等領域中都有著重要的應用。
場效應管有多種不同的類型,其中比較常見的有mosfet(metal oxide semiconductor field effect transistor)和jfet(junction field effect transistor)兩種。mosfet是目前最常見和使用最廣泛的一種場效應管,其符號如下:
d
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|_______
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g | |
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|_______|s
其中,d表示漏極(drain),g表示柵極(gate),s表示源極(source)。柵極是控制電流的輸入端,它通過控制柵電壓來調節(jié)電流的流動情況。源極和漏極則是電流的輸出和輸入端。
mosfet的工作原理是通過控制柵電壓來改變溝道區(qū)的電阻,從而控制電流的流動。當柵電壓為低電平時,溝道區(qū)的電阻較大,電流流動較?。划敄烹妷簽楦唠娖綍r,溝道區(qū)的電阻減小,電流流動增大。因此,mosfet可以實現(xiàn)對電流的精確控制。
mosfet主要有兩個工作模式:增強型和耗盡型。增強型mosfet在沒有柵電壓時,溝道區(qū)沒有導電,屬于關斷狀態(tài);而耗盡型mosfet在沒有柵電壓時,溝道區(qū)有一定的導電能力,屬于導通狀態(tài)。通過對柵電壓的調節(jié),可以在兩種模式之間切換。
jfet是另一種常用的場效應管,它的符號如下:
d
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|_____
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g| |
| |s
其中,d表示漏極(drain),g表示柵極(gate),s表示源極(source)。jfet的工作原理是通過控制柵電壓來改變通道區(qū)的電阻,進而控制電流的流動。與mosfet不同的是,jfet的柵極和溝道之間沒有絕緣層,電流是通過電場控制的。jfet具有低噪聲、高輸入電阻和寬頻帶等特點,常用于放大電路和高頻電路中。
除了上述兩種常見的場效應管外,還有igbt(insulated gate bipolar transistor)等其他類型的場效應管,它是mosfet和雙極晶體管的結合體,具有高輸入電阻和低輸出電阻等優(yōu)點,被廣泛應用于高壓大電流的電力電子領域。
總結起來,場效應管是一種重要的半導體器件,其主要作用是控制電流的流動。常用的場效應管包括mosfet、jfet和igbt等,它們在電子電路中有著廣泛的應用。mosfet通過控制柵電壓來改變溝道區(qū)的電阻,實現(xiàn)對電流的精確控制;jfet則通過改變通道區(qū)的電阻來控制電流的流動;而igbt是mosfet和雙極晶體管的結合體。不同類型的場效應管適用于不同的應用場景,科學合理地選擇和使用場效應管,將為電子電路的設計和實現(xiàn)提供更多可能性。