极性运输是主动运输吗 极性非极性判断口诀

2025-01-2019:41:37综合资讯0

FET效应场管,即Field Effect Transistor(场效应晶体管),包括结型和MOS管两大类。

在学习初期,场效应晶体管与三极管容易混淆,因为三极管常作为教学重点被广泛介绍,而学生们相对熟悉。相比之下,FET管子在模拟电子电路中往往一带而过,模棱两可,导致管子符号识记困难。

图1 展示了场效应管的基本形象。

为了帮助记忆FET管,本文总结了两句口诀。我们将通过实例详细解释FET的原理。

二极管是我们熟悉的器件,其正向导通特性——P区指向N区的表示法,即PN的箭头方向,是理解场效应晶体管的基础。

图2展示了二极管的符号与正向导通的概念。

接下来,我们详细解析结型场效应管JFET的结构和符号,如图3所示。在同一块N型半导体上制作两个高掺杂的P区,引出的电极称为栅极g。N型半导体的两端分别引出两个电极,分别为漏极d和源极s。P区与N区交界面形成耗尽层,而漏极与源极间的非耗尽层区域则是导电沟道。

对于MOS管,其原理和JFET有相似之处,这里不再赘述其具体细节。

图4展示了MOS管的四种类型。

我们的口诀如下:场效应晶体管是一种电压控制的、三端子、单极半导体器件,拥有N通道和P通道。

与双极晶体管相比,场效应晶体管的主要优点是其高输入阻抗。这使得它们对电压信号非常敏感,但同时也意味着它们容易受到静电。

图5展示了三极管的特性,以作对比。

结型场效应晶体管(JFET)具有形成N型或P型"通道"的高电阻率半导体材料。在JFET中,多数载流子在被称为漏极和源极之间流动。图6、图7进一步解释了JFET的结构和电学特性。

N沟道JFET的沟道掺杂为施主杂质,意味着通过沟道流动的是电子。而P沟道JFET的沟道掺杂为受体杂质,流动的是空穴。由于电子与空穴的特性不同,N沟道JFET的电导率通常高于其等效P沟道类型。

在JFET中,栅极电压Vgs控制流过其的电流。当向栅极施加小的负电压时,耗尽区的尺寸开始增加,减小了沟道的总有效面积,从而减小了流过它的电流。这种"压榨"效应使JFET成为一种可控制的器件。

图8、图9、图10详细解释了栅极电压对漏极电流的影响以及沟道的夹断现象。

对于共源、共栅和共漏极三种配置的场效应晶体管电路,本文也进行了简要介绍。图13、图14、图15分别展示了这三种配置的电路图和工作原理。

尽管FET效应场管初学时可能有些困难,但通过理解其基本原理和熟悉其符号,将有助于更好地应用这种电压控制的半导体器件。