場效應(yīng)管（Field Effect Transistor，簡稱FET）是一種半導(dǎo)體器件，常用于放大、開關(guān)和調(diào)節(jié)電流。其工作原理基于半導(dǎo)體中的電場調(diào)制效應(yīng)，主要有三種類型：金屬氧化物場效應(yīng)晶體管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，簡稱MOSFET）、絕緣柵場效應(yīng)晶體管（Insulated-Gate Field-Effect Transistor，簡稱IGFET或MOSFET）和結(jié)型場效應(yīng)晶體管（Junction Field-Effect Transistor，簡稱JFET）。

這里重點介紹MOSFET，因為它是常見和廣泛應(yīng)用的場效應(yīng)管之一，尤其在集成電路中應(yīng)用廣泛。

MOSFET是一種三端器件，包括柵極（Gate）、漏極（Source）和源極（Drain）。其工作原理如下：

基本結(jié)構(gòu)：MOSFET由一根控制電極（柵極）和兩個主電極（漏極和源極）組成。在晶體管中，通常是將兩個異質(zhì)半導(dǎo)體接觸在一起，形成PN結(jié)。MOSFET的柵極上覆蓋有絕緣層，通常是氧化物，將柵極和通道（在絕緣層下方的半導(dǎo)體區(qū)域）隔離開。

工作原理：

無柵壓（截止區(qū)）：當(dāng)柵極未加電壓時，絕緣層阻止了電流通過，形成截止?fàn)顟B(tài)，MOSFET處于高阻態(tài)。

柵極正向偏置：當(dāng)柵極施加正向電壓時，在絕緣層下方形成了一個電場，使得通道區(qū)域的載流子（電子或空穴）受到柵極電場的控制。

通道形成：當(dāng)柵極施加的電壓足夠大，使得在通道區(qū)域形成了一個導(dǎo)電路徑，稱為溝道或通道。這個通道允許電流從源極流向漏極（或反之），MOSFET處于導(dǎo)通狀態(tài)，電流可以流過。

主要特性：

電阻變化：柵極電壓可以控制通道的電阻，從而控制漏極和源極之間的電流。

電流放大：MOSFET可以放大電流，通過控制柵極電壓來調(diào)節(jié)漏極和源極之間的電流。

高輸入阻抗：MOSFET的柵極具有極高的輸入阻抗，使得它對外部信號的響應(yīng)非常靈敏。

場效應(yīng)管（FET）的參數(shù)怎么看

場效應(yīng)管（FET）的參數(shù)主要包括以下幾個方面，這些參數(shù)對于了解場效應(yīng)管的性能和特性非常重要：

漏極-源極導(dǎo)通電阻（RDS(on))：指在導(dǎo)通狀態(tài)下，漏極和源極之間的等效電阻。這個參數(shù)決定了場效應(yīng)管在導(dǎo)通狀態(tài)下的功耗和熱耗散能力。

柵極-源極電壓（VGS)：指施加在柵極和源極之間的電壓。該電壓可以控制場效應(yīng)管的導(dǎo)通狀態(tài)，進(jìn)而控制漏極和源極之間的電流。

漏極-源極電壓（VDS)：指場效應(yīng)管能夠承受的漏極和源極之間的電壓。超過這個電壓可能會導(dǎo)致場效應(yīng)管損壞。

柵極-源極截止電壓（VGS(off))：指場效應(yīng)管在柵極和源極之間的電壓達(dá)到一定程度時，處于截止?fàn)顟B(tài)的電壓。超過這個電壓場效應(yīng)管將截止導(dǎo)通。

漏極電流（ID(max))：指場效應(yīng)管能夠承受的漏極電流。超過這個電流可能會導(dǎo)致場效應(yīng)管損壞。

輸入電容（Ciss)：指場效應(yīng)管的輸入電容，即柵極和源極之間的電容。這個參數(shù)決定了場效應(yīng)管對輸入信號的響應(yīng)速度。

輸出電容（Coss)：指場效應(yīng)管的輸出電容，即漏極和源極之間的電容。這個參數(shù)影響場效應(yīng)管在開關(guān)過程中的速度和功耗。

反向傳導(dǎo)電阻（Reverse Transfer Capacitance, Crss)：指場效應(yīng)管在反向傳導(dǎo)狀態(tài)下的等效電阻。

場效應(yīng)管是做什么用的

它在電子設(shè)備中扮演著關(guān)鍵的角色，常見的用途包括但不限于以下幾個方面：

放大器：FET可以作為信號放大器，放大電壓、電流或功率信號。在放大器電路中，F(xiàn)ET通常用于放大微弱的信號，例如音頻信號、射頻信號等。

開關(guān)：FET作為開關(guān)器件可以控制電路中的電流通路，實現(xiàn)電路的開閉。它在數(shù)字電路中被廣泛應(yīng)用，例如在計算機中的邏輯門、存儲器、微處理器等電路中起到關(guān)鍵作用。

調(diào)節(jié)器：FET可通過調(diào)節(jié)柵極電壓來控制漏極和源極之間的電流，從而實現(xiàn)對電路中電流的調(diào)節(jié)。這在電源管理電路和穩(wěn)壓電路中尤為重要。

高頻應(yīng)用：由于FET具有快速的開關(guān)速度和良好的高頻特性，因此在射頻（Radio Frequency, RF）應(yīng)用中經(jīng)常用于調(diào)制、解調(diào)、頻率合成、射頻功率放大等方面。

傳感器接口：FET對輸入信號的響應(yīng)速度非常快，因此在傳感器接口電路中常用于放大和處理傳感器輸出的微弱信號，如光電傳感器、壓力傳感器等。