場(chǎng)效應(yīng)管的基本認(rèn)識(shí)

三極管是由基極注入電流的大小來(lái)直接影響集電極電流大小的一種器件，是一種電流控制電流型器件。還有一種半導(dǎo)體器件是利用輸入電壓來(lái)控制輸出電流的器件，叫做場(chǎng)效應(yīng)管。

結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管

場(chǎng)效應(yīng)管分結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管兩種，上圖所示是結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)，結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管又分為N溝道和P溝道兩種，上圖為N溝道結(jié)構(gòu)示意圖，它是在一塊N型硅棒兩端各引出一個(gè)電極，一端稱(chēng)為源極S，另一端稱(chēng)為漏極D；在兩側(cè)分別擴(kuò)散一個(gè)高濃度雜質(zhì)的P型區(qū)，形成兩個(gè)PN結(jié)（圖中橙色和灰色部分），把兩個(gè)P型區(qū)相連引出一個(gè)電極就是柵極G。

工作原理：在工作時(shí)，內(nèi)部?jī)蓚€(gè)PN結(jié)施加反偏電壓VGS，在漏源之間加正向電壓VDS，漏極和源極之間只有N型溝道是電流流通的路徑。打個(gè)比喻，把溝道想像成河流，把柵極比做兩岸可以左右控制的閘門(mén)，由兩岸各有一人向中間推拉閘門(mén)，進(jìn)而控制水流的大小。P溝道和N溝道原理差不多，只不過(guò)中間溝道是P型溝道，兩邊柵極是N型區(qū)，和N溝道正好相反，這里就不多說(shuō)了。

絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管：

絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管又名MOS管（以下簡(jiǎn)稱(chēng)MOS管），它的柵極和源漏極之間有一層二氧化硅的絕緣層，如上圖所示。MOS管也有N溝道和P溝道兩類(lèi)，但每一類(lèi)又分為增強(qiáng)型和耗盡型兩種，因此總共有四種類(lèi)型：N溝道增強(qiáng)型、P溝道增強(qiáng)型、N溝道耗盡型、P溝道耗盡型。凡是柵源電壓為零時(shí)，漏極電流也為零的管子都是增強(qiáng)型管。凡是柵源電壓為零時(shí)，漏極電流不為零時(shí)都屬于耗盡型管。

上圖是四種MOS管的電路符號(hào)，注意：襯底箭頭朝內(nèi)的是N溝道，襯底箭頭朝外的是P溝道。

增強(qiáng)型MOS管工作原理：工作時(shí)，柵源之間不加電壓時(shí)，漏源之間PN結(jié)是反向的，所以不存在導(dǎo)電溝道，即使漏源之間加了電壓，導(dǎo)電溝電是關(guān)閉的，就不會(huì)有電流通過(guò)。當(dāng)柵源之間加正向電壓到一定值時(shí)，在漏源之間就會(huì)形成導(dǎo)電通道，使導(dǎo)電溝道剛剛形成的這個(gè)柵源電壓叫做開(kāi)啟電壓VGS，柵源之間電壓越大，導(dǎo)電溝道越寬，從而使流過(guò)的電流越大。

耗盡型MOS管工作原理：工作時(shí)，柵源之間不加電壓，同增強(qiáng)型MOS管不同，漏源之間存在導(dǎo)電溝道，因此只要在漏源之間加正向電壓，就會(huì)產(chǎn)生漏極電流。并且，柵源之間加正向電壓時(shí)，導(dǎo)電溝道增大，加反向電壓時(shí)，導(dǎo)電溝道變小，流過(guò)的電流就會(huì)越小，同增強(qiáng)型MOS管相比，它可以在正、負(fù)值的一定范圍內(nèi)存在導(dǎo)電溝道。

場(chǎng)效應(yīng)管的作用：

一、場(chǎng)效應(yīng)管應(yīng)用于放大。由于場(chǎng)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。

二、場(chǎng)效應(yīng)管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級(jí)放大器的輸入級(jí)作阻抗變換。

三、場(chǎng)效應(yīng)管可以用作可變電阻。

四、場(chǎng)效應(yīng)管可以方便地用作恒流源。

五、場(chǎng)效應(yīng)管可以用作電子開(kāi)關(guān)。

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