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一、FET概述

FET（Field Effect Transistor），即場效應(yīng)晶體管，亦稱場效應(yīng)管。與傳統(tǒng)晶體管（屬電流控制器件）不同，F(xiàn)ET是一種電壓控制器件，具備極高輸入阻抗以及較大功率增益，且因電壓控制特性，噪聲水平較低。從發(fā)展歷程來看，F(xiàn)ET是基于三極管原理研發(fā)而成的新一代放大元件。一個標(biāo)準(zhǔn)的FET包含三個重要電極，分別是柵極、漏極以及源極。

二、FET工作原理

與晶體管（電流控制）的工作機(jī)制有所區(qū)別，F(xiàn)ET作為電壓控制器件，其特性與電子管相似。它具有高輸入阻抗、大功率增益以及低噪聲等諸多優(yōu)勢，正因如此，F(xiàn)ET在眾多電子電路，尤其是音響領(lǐng)域，得到了愈發(fā)廣泛的應(yīng)用。

在結(jié)構(gòu)方面，場效應(yīng)管是一種單極型晶體管，僅含有一個 P-N 結(jié)。處于零偏壓狀態(tài)時(shí)，場效應(yīng)管呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)。若在其柵極（G）與源極（S）之間施加反向偏壓，也就是柵極偏壓，那么在反向電場的作用下，P-N 結(jié)的耗盡區(qū)將會變厚，進(jìn)而導(dǎo)致溝道變窄，最終使得漏極電流減小。當(dāng)反向偏壓達(dá)到特定值時(shí)，耗盡區(qū)會將溝道完全“夾斷”，此時(shí)場效應(yīng)管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)的反向偏壓被稱作夾斷電壓，用 Vpo 表示。它與柵極電壓 Vgs 和漏源電壓 Vds 之間存在近似關(guān)系：Vpo=Vps+|Vgs|，其中 |Vgs| 表示 Vgs 的絕對值。

三、FET結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

從結(jié)構(gòu)上看，F(xiàn)ET主要由幾個關(guān)鍵部分構(gòu)成。以 P 溝 FET 為例，其 P 型半導(dǎo)體部分與 N 型半導(dǎo)體部分的布局與常規(guī) FET 相比是互換的。

與雙極晶體管相比，雙極晶體管的基極與發(fā)射極之間、基極與集電極之間分別存在兩個 PN 結(jié)，這意味著其間存在二極管結(jié)構(gòu)。而 JFET 的柵極與溝道（溝道指的是輸出電路中漏極與源極之間流經(jīng)的路徑）之間則存在 PN 結(jié)，因此可以認(rèn)為其中存在二極管（這也是 JFET 被稱為結(jié)型場效應(yīng)管的原因）。

四、FET分類方式

按照結(jié)構(gòu)特征，F(xiàn)ET主要分為兩類，一類是結(jié)型場效應(yīng)管（JFET：Junction FET），另一類是絕緣柵場效應(yīng)管（MOSFET：Metal Oxide Semiconductor FET）。

進(jìn)一步而言，依據(jù)電學(xué)特性，MOSFET 還可以細(xì)分為耗盡型與增強(qiáng)型兩種類型。此外，它們又能根據(jù)導(dǎo)電類型進(jìn)一步劃分為 N 溝型（與雙極晶體管中的 NPN 型相對應(yīng)）以及 P 溝型（與雙極晶體管中的 PNP 型相對應(yīng)）。不過，從實(shí)際的 FET 型號來看，很難直接從型號上辨別出 JFET 與 MOSFET、耗盡型與增強(qiáng)型的區(qū)別。通常來說，N 溝器件的型號多為 2SK×××（也存在雙柵的 3SK×××），而 P 溝器件則一般為 2SJ×××，以此來區(qū)分 N 溝與 P 溝器件。

五、極性判斷方法

結(jié)型場效應(yīng)管的判別 ：將萬用表調(diào)至 R×1k 擋位，用黑表筆接觸假設(shè)為柵極 G 的管腳，然后使用紅表筆分別接觸另外兩個管腳。若測得的阻值相對較小（大約在 5 到 10 歐之間），隨后交換紅、黑表筆再次進(jìn)行測量，若此時(shí)阻值均較大，則可判定該管為 N 溝道管，且黑表筆接觸的管腳即為柵極 G，這說明之前的假設(shè)是正確的。采用類似的方法，也可以判別出 P 溝道的結(jié)型場效應(yīng)管。

金屬氧化物場效應(yīng)管的判別 ：

柵極 G 的判定 ：選用萬用表的 R×100 擋位，測量功率場效應(yīng)管任意兩個引腳之間的正、反向電阻值。在某一次測量過程中，若發(fā)現(xiàn)兩引腳之間的電阻值為數(shù)百歐姆，那么這兩個引腳所對應(yīng)的分別是 D 極與 S 極，而未接入表筆的那個引腳則為 G 極。

漏極 D、源極 S 及類型判定 ：利用萬用表的 R×1k 擋位，測量 D 極與 S 極之間的正、反向電阻值。其中，正向電阻值大約為 0.2×10kΩ，反向電阻值則在（5—∞）×10kΩ 的范圍內(nèi)。在測量反向電阻時(shí)，保持紅表筆所接引腳不變，將黑表筆從所接引腳移開，與 G 極短暫觸碰后，再重新接回原引腳。此時(shí)會出現(xiàn)兩種情況：若萬用表讀數(shù)從原本的較大阻值變?yōu)榱悖瑒t說明紅表筆所接的是 S 極，黑表筆所接的是 D 極，并且使用黑表筆觸發(fā) G 極有效（能夠使功率場效應(yīng)管 D 極與 S 極之間的正、反向電阻值都變?yōu)?0Ω），由此可判斷該場效應(yīng)管為 N 溝道型；反之，若萬用表讀數(shù)仍保持較大值不變，則將黑表筆繼續(xù)留在原引腳，改用紅表筆去觸碰 G 極，隨后紅表筆再接回原引腳。如果此時(shí)萬用表讀數(shù)從原來的較大阻值變?yōu)?0，則表明黑表筆所接的是 S 極，紅表筆所接的是 D 極，并且使用紅表筆觸發(fā) G 極有效，那么該場效應(yīng)管則為 P 溝道型。

六、FET的應(yīng)用領(lǐng)域

信號放大 ：場效應(yīng)管通過柵極電壓來控制源漏極電流，從而實(shí)現(xiàn)對電信號的有效放大。憑借其高輸入阻抗（介于 10^9 Ω 至 10^12 Ω 之間）以及低噪聲的特性，場效應(yīng)管特別適用于高頻放大器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，例如在射頻、音頻電路以及低噪聲前置放大電路中都能發(fā)揮重要作用。

電子開關(guān)應(yīng)用 ：在數(shù)字電路以及電源管理領(lǐng)域，場效應(yīng)管能夠迅速切換導(dǎo)通狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效、可靠的開關(guān)功能。比如在電機(jī)驅(qū)動電路中，可以通過 MOSFET 來實(shí)現(xiàn)對大功率負(fù)載的精準(zhǔn)控制；在邏輯門電路里，可用于構(gòu)建諸如與非門（NAND）、或門（OR）等基礎(chǔ)的數(shù)字邏輯系統(tǒng)。

電壓控制與阻抗匹配 ：通過合理調(diào)節(jié)柵極電壓，可以精確地控制漏極電流。基于這一特性，場效應(yīng)管被廣泛應(yīng)用于電源穩(wěn)壓器、電壓調(diào)節(jié)器等模擬電路中；同時(shí)，它還可以作為緩沖器使用，連接高阻抗信號源與低阻抗負(fù)載，從而有效改善高頻信號的傳輸質(zhì)量，確保信號的穩(wěn)定與完整。