FET晶體管類型和MOS管工作原理、應用及作用圖文解析

什么是FET（場效應晶體管）

FET，也稱為單極晶體管，是用于控制器件電性能的晶體管。FET具有非常高的輸入阻抗（在JFET的情況下為100兆歐姆，在MOSFET的情況下為10 4至10 9兆歐），普通晶體管的主要缺點即輸入阻抗低，從而加載了信號源在FET中。因此，FET是幾乎在每種可以使用晶體管的應用中使用的理想器件。FET由于其高輸入阻抗而被廣泛用作示波器，電子電壓表和其他測量和測試設備中的輸入放大器。

1. 由于FET芯片與BJT芯片相比占據非常小的空間，因此FET廣泛用于IC中。

2. FET用作運算放大器（運算放大器）和音調控制等中的電壓可變電阻器（WR），用于FM和TV接收器以及邏輯電路中的混頻器操作。

3. FET通常用于數字開關電路，盡管它們的工作速度較低。

FET晶體管的類型

FET有兩種類型--JFET或MOSFET。

結FET晶體管是一種場效應晶體管，可用作電控開關。電能流過源極與漏極端子之間的有源溝道。通過向柵極端子施加反向偏壓，溝道變形，從而完全切斷電流。

結FET晶體管的兩種極性

N-溝道JFET

N溝道JFET由n型棒構成，在其兩側摻雜有兩個p型層。電子通道構成器件的N通道。在N溝道器件的兩端形成兩個歐姆接觸，它們連接在一起形成柵極端子。源極和漏極端子取自棒的另外兩側。源極和漏極端子之間的電位差稱為Vdd，源極和柵極端子之間的電位差稱為Vgs。電荷流動是由于電子從源極到漏極的流動。

每當在漏極和源極端子上施加正電壓時，電子從源極“S”流到漏極“D”端子，而傳統的漏極電流Id流過漏極到源極。當電流流過器件時，它處于導通狀態。當負極性電壓施加到柵極端子時，在溝道中產生耗盡區。溝道寬度減小，因此增加了源極和漏極之間的溝道電阻。由于柵極源極結是反向偏置的，并且器件中沒有電流流動，因此它處于關閉狀態。

因此，基本上如果在柵極端子處施加的電壓增加，則較少量的電流將從源極流到漏極。N溝道JFET具有比P溝道JFET更大的導電性。因此，與P溝道JFET相比，N溝道JFET是更有效的導體。

P溝道JFET

trzvp2106P溝道JFET由P型棒構成，在其兩側摻雜n型層。通過在兩側連接歐姆接觸來形成柵極端子。與N溝道JFET一樣，源極和漏極端子取自棒的另外兩側。在源極和漏極端子之間形成由作為電荷載流子的空穴組成的AP型溝道。

P溝道JFET棒

施加到漏極和源極端子的負電壓確保從源極到漏極端子的電流流動，并且器件在歐姆區域中操作。施加到柵極端子的正電壓確保了溝道寬度的減小，從而增加了溝道電阻。更正的是柵極電壓; 流過設備的電流越少。

p溝道結型FET晶體管的特性

下面給出p溝道結型場效應晶體管的特性曲線和晶體管的不同工作模式。

截止區域：當施加到柵極端子的電壓足夠正以使溝道寬度最小時，沒有電流流動。這導致設備處于切斷區域。

歐姆區：流過器件的電流與施加的電壓成線性比例，直到達到擊穿電壓。在該區域中，晶體管顯示出對電流的一些阻力。

飽和區：當漏源電壓達到一個值，使得流過器件的電流隨漏源電壓恒定并且僅隨柵源電壓變化，該器件稱為飽和區。

擊穿區域：當漏極源極電壓達到導致耗盡區域擊穿的值，導致漏極電流突然增加時，該器件被稱為擊穿區域。當柵極源極電壓更正時，對于較低的漏極源電壓值，可以提前達到該擊穿區域。

MOSFET晶體管

MOSFET晶體管顧名思義是p型（n型）半導體棒（具有擴散到其中的兩個重摻雜n型區域），其表面上沉積有金屬氧化物層，并且從該層取出空穴以形成源極和漏極端子。在氧化物層上沉積金屬層以形成柵極端子。場效應晶體管的基本應用之一是使用MOS晶體管作為開關。

這種類型的FET晶體管具有三個端子，即源極，漏極和柵極。施加到柵極端子的電壓控制從源極到漏極的電流流動。金屬氧化物絕緣層的存在導致器件具有高輸入阻抗。

基于工作模式的MOSFET晶體管類型

MOSFET晶體管是最常用的場效應晶體管類型。MOSFET工作以兩種模式實現，基于哪種MOSFET晶體管被分類。增強模式下的MOSFET工作包括逐漸形成溝道，而在耗盡型MOSFET中，它由已經擴散的溝道組成。MOSFET的高級應用是CMOS。

增強型MOSFET晶體管

當負電壓施加到MOSFET的柵極端子時，帶正電荷的載流子或空穴在氧化物層附近更多地累積。從源極到漏極端子形成溝道。

隨著電壓變得更負，溝道寬度增加并且電流從源極流到漏極端子。因此，隨著施加的柵極電壓的電流“增強”，該器件被稱為增強型MOSFET。

耗盡型MOSFET晶體管

耗盡型MOSFET由在漏極 - 源極端子之間擴散的溝道組成。在沒有任何柵極電壓的情況下，由于溝道，電流從源極流向漏極。

當該柵極電壓為負時，正電荷在溝道中累積。這導致通道中的耗盡區域或不動電荷區域并阻礙電流的流動。因此，當耗盡區的形成影響電流時，該器件稱為耗盡型MOSFET。

涉及MOSFET作為開關的應用

控制BLDC電機的速度

MOSFET可用作開關以操作DC電機。這里使用晶體管來觸發MOSFET。來自微控制器的PWM信號用于接通或斷開晶體管。

來自微控制器引腳的邏輯低電平信號導致OPTO耦合器工作，在其輸出端產生高邏輯信號。PNP晶體管截止，因此MOSFET被觸發并接通。漏極和源極端子短路，電流流向電動機繞組，使其開始旋轉。PWM信號確保電機的速度控制。

驅動一系列LED：

作為開關的MOSFET操作涉及應用控制LED陣列的強度。這里，由來自外部源（如微控制器）的信號驅動的晶體管用于驅動MOSFET。當晶體管關斷時，MOSFET獲得電源并接通，從而為LED陣列提供適當的偏置。

使用MOSFET開關燈：

MOSFET可用作開關來控制燈的開關。此外，MOSFET也使用晶體管開關觸發。來自外部源（如微控制器）的PWM信號用于控制晶體管的導通，因此MOSFET接通或斷開，從而控制燈的開關。

mos管的作用

1、可應用于放大電路。由于MOS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。

2、很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級放大器的輸入級作阻抗變換。

3、可以用作可變電阻。

4、可以方便地用作恒流源。

5、可以用作電子開關。

MOS管為壓控元件，你只要加到它的壓控元件所需電壓就能使它導通，它的導通就像三極管在飽和狀態一樣，導通結的壓降最小。這就是常說的精典是開關作用。去掉這個控制電壓經就截止。我們知道MOS管對于整個供電系統起著穩壓的作用，但是MOS管不能單獨使用，它必須和電感線圈、電容等共同組成的濾波穩壓電路，才能發揮充分它的優勢。

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