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结型场效应晶体管基本原理以及特性

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结型场效应晶体管是一种单极器件,其两个电极之间的电流由反向偏置 PN 结处的电场作用控制。对于双极结型晶体管而言,晶体管的输出集电极电流与流入晶体管基极的输入电流成正比。这使得双极晶体管成为“电流”工作型器件,也就是流控型器件,因为我们可以通过较小的控制电流来进行较大的负载电流切换。而场效应晶体管,或简称 FET,通过施加到其输入端子,也就是栅极的电压来控制流过它们的电流,从而使输出电流与输入电压成正比。 由于它们的工作依赖于输入栅极电压产生的电场,这也是为啥称为场效应的原因,因此这使场效应晶体管成为“电压”工作型器件,所以和双极晶体管相对,FET就是压控型器件。
场效应晶体管是一种三端单极半导体器件,其特性与其对应的双极晶体管非常相似。 例如,较高的效率、可靠性比较高而且价格低廉,可用于大多数电子电路应用,从而可以取代其等效的双极结型晶体管 (BJT) 的同类产品。场效应晶体管可以做得比等效的 BJT 晶体管小得多,而且它们比较低的功耗使它们非常适合用于集成电路,例如 CMOS 系列的数字逻辑芯片等。
众所周知双极晶体管结构有两种基本类型,NPN 和 PNP,分类的基本依据是描述了制造这两种双极晶体管的 P 型和 N 型半导体材料的物理排列。 FET 也是如此,因为场效应晶体管也有两种基本分类,称为 N 沟道 FET 和 P 沟道 FET。场效应晶体管是一种三端器件,需要注意的是在其漏极和源极之间的主要载流路径中没有PN 结。 这些端子在功能上分别对应于双极晶体管的集电极和发射极,这两个端子之间的电流路径称为“通道”,它可以由 P 型或 N 型半导体材料制成。通过改变施加到栅极的电压来控制流经该通道的电流。顾名思义,双极晶体管是“双极”器件,因为它们使用两种类型的电荷载流子,也就是空穴和电子。另一方面,场效应晶体管是一种“单极”器件,仅依赖于电子(对应于N 沟道)或空穴(对应P 沟道)的传导。
场效应晶体管与其标准双极晶体管同类产品相比有一个主要优势,即它们的输入阻抗 (Rin)非常高,一般可达到数千欧姆,而 BJT 相对较低。 这种非常高的输入阻抗使它们对输入电压信号非常敏感,同时这也带来了不利之处,这种高灵敏度的代价也意味着它们很容易被静电损坏。目前有两种主要类型的场效应晶体管,结型场效应晶体管,也就是JFET 和绝缘栅场效应晶体管,通常称为标准金属氧化物半导体场效应晶体管或简称MOSFET。
总结一下就是结型场效应晶体管 (JFET) 是最简单的一种场效应晶体管,它们是三端半导体,是通过电压控制的,电荷流过源极和漏极端子之间的半导体通道。通过向栅极端子施加反向偏置电压,通道被“夹紧”,电流被完全切断。 当 JFET的栅极和源极端子之间没有电位差时,它通常会导通。


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21ic小管家 打赏了 50.00 元 2023-02-08
理由:签约作者奖励

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forgot 2023-1-28 21:45 回复TA
感谢分享 

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沙发
yuanzhoulu| | 2023-1-28 21:13 | 只看该作者
有没有栅极正偏导通时的工作状况描述?《简单低失真度正弦波2倍频电路,一个新的电路》240楼
https://bbs.21ic.com/icview-1626802-12-1.html

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