场效应管及其应用

场效应管工作原理（1）场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管。

一般的晶体管是由两种极性的载流子,即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电,因此称为双极型晶体管,而FET仅是由多数载流子参与导电,它与双极型相反,也称为单极型晶体管。

它属于电压控制型半导体器件，具有输入电阻高（108～109Ω）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。

一、场效应管的分类场效应管分结型、绝缘栅型两大类。

结型场效应管（JFET）因有两个PN结而得名，绝缘栅型场效应管（JGFET）则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。

目前在绝缘栅型场效应管中，应用最为广泛的是MOS场效应管，简称MOS管（即金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET）；此外还有PMOS、NMOS和VMOS 功率场效应管，以及最近刚问世的πMOS场效应管、VMOS功率模块等。

按沟道半导体材料的不同，结型和绝缘栅型各分沟道和P沟道两种。

若按导电方式来划分，场效应管又可分成耗尽型与增强型。

结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗尽型的，也有增强型的。

场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管。

而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型；P沟耗尽型和增强型四大类。

见下图。

二、场效应三极管的型号命名方法现行有两种命名方法。

第一种命名方法与双极型三极管相同，第三位字母J代表结型场效应管，O代表绝缘栅场效应管。

第二位字母代表材料，D是P型硅，反型层是N沟道；C是N型硅P沟道。

例如,3DJ6D是结型N沟道场效应三极管，3DO6C 是绝缘栅型N沟道场效应三极管。

第二种命名方法是CS××#，CS代表场效应管，××以数字代表型号的序号，#用字母代表同一型号中的不同规格。

例如CS14A、CS45G等。

场效应管放大电路原理及应用
一、偏置电路有自生偏置和混合偏置两种方法，表1电路I利用漏极电ID通过Rs所产生的IdRs作为生偏置电压，即Ugs=-IdRso可以稳定工作点。

|IdRs| 越大，稳定性能越好，但过负的偏置电压，会使管子进入夹断而不能工作。

若采用如表2和表3混合偏置电路就可以克服上述缺陷。

它们是由自生偏压和外加偏置组成的混合偏置，由于外加偏压EdRp（Rp为分压系数）提高了栅极电位，以便于选用更大的IdRs来稳定工作点，电路2、3中Rg的作用是提高电路输入电阻二、图解法用图解法求电路的静态工作点如下：
常用场效应管放大电路1
2
3
公式
Ku=-gm(Rds//Rd)Ku=-gmRb(当RdsRd)Rt=Rg//Rgs=RgRO=Rg
Ku=-gm(Rds//Rd)Ku=-gmRd(当RdsRd)Rt=Rg+R1//R2=RgRo=Rd
Ku=gmRs(1+gmRs)Rt=Rg+(R1//R2)=RgRo=Rds/(1+gmRds)=1/gm
偏置方式
自生偏压因为：Us=RgIb及Ug=0所以：Ugs=-RsIo
自生偏压Us=IdRs外加偏压Ug=EdRp所以：Ugs=EdRp-IdRs分压系数：Rp=R2/R1+R2
与式边相同
（1）写出直流负载线的方程为：Uds=Ed-Id(Rd+Rs)=15-3.2Id令ID=0，则UDS=15伏，在横坐标上标出N点，又令UDS=0，得ID=4.7毫安，在纵坐标。

场效应管作用场效应管（Field Effect Transistor，简称FET）是一种常用的半导体器件，其作用是控制电流流动。

它采用半导体材料制造而成，具有三个电极，分别是源极、栅极和漏极。

场效应管广泛应用于电子设备中，如放大器、开关等方面。

场效应管的作用是通过栅极电压来控制漏极-源极之间的电流。

它的工作原理是利用外加电场改变半导体中电荷的分布，从而改变导电能力。

与双极型晶体管相比，场效应管具有许多优点，如高输入阻抗、低噪声、低失真等。

因此，广泛应用于各种电子设备中。

场效应管主要有两种类型：MOSFET和JFET。

MOSFET全称金属-氧化物-半导体场效应管，是采用金属层、氧化物层和半导体层构成的结构；JFET全称结型场效应管，是采用PN结构构成的。

两者的主要区别在于结构不同，性能也略有差异。

在MOSFET中，栅极的电压通过金属层传递到氧化物层，从而改变半导体中电荷分布。

根据栅极电压的不同，MOSFET可以分为两种类型：增强型和耗尽型。

增强型MOSFET需要一定的栅极电压才能导通，而耗尽型MOSFET则是通过减小栅极电压来导通。

MOSFET 的漏极和源极之间的电流由外加电场和栅极电压来控制。

JFET的工作原理与MOSFET有一定的相似之处，都是通过栅极电压来控制漏极-源极之间的电流。

JFET的结构是由N型或P型半导体材料构成的，两个电极分别为源极和漏极，而栅极则是通过PN 结来实现。

不同材料的JFET的特性有所不同，N型JFET通常被用作放大器，P型JFET通常用作开关。

场效应管的作用可以通过以下几个方面来描述。

首先，场效应管可以用来放大信号。

通过在源极和漏极之间加上适当的电压，使得输入信号经过放大后输出。

这种放大作用可以有效地提高信号的幅度和质量，并广泛应用于各种音频和视频设备中。

其次，场效应管可以用作开关。

在适当的电压条件下，场效应管可以控制漏极-源极之间的电流流动。

通过输入不同的电压信号，可以实现开关的打开和关闭。

场效应管实验报告场效应管实验报告引言：场效应管（Field Effect Transistor，简称FET）是一种常见的半导体器件，广泛应用于电子电路中。

本实验旨在通过实际操作，深入了解场效应管的性质和特点，以及其在电路中的应用。

一、实验目的通过实验，掌握场效应管的基本原理和工作特性，了解其在放大电路中的应用。

二、实验原理场效应管由栅极、漏极和源极三个电极组成。

栅极与源极之间的电压可以控制漏极与源极之间的电流，从而实现对电路的放大和控制。

根据栅极结构的不同，场效应管可以分为金属-氧化物半导体场效应管（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，简称MOSFET）和结型场效应管（Junction Field Effect Transistor，简称JFET）两种。

三、实验器材和仪器1. 场效应管（MOSFET或JFET）2. 直流电源3. 变阻器4. 示波器5. 电阻、电容等元件四、实验步骤及结果分析1. 实验一：静态特性测量通过调节直流电源的电压，测量并记录场效应管在不同栅极电压下的漏极电流。

根据测量数据，绘制栅极电压与漏极电流之间的关系曲线。

分析曲线的特点，了解场效应管的工作状态和特性。

2. 实验二：动态特性测量将场效应管作为放大器的关键元件，通过接入变阻器、电容等元件，构建放大电路。

调节输入信号的幅值和频率，测量并记录输出信号的波形和幅度。

通过对比输入输出信号，分析场效应管的放大特性和频率响应。

3. 实验三：稳定性和可靠性测试在实验二的基础上，通过调节电源电压和工作温度，测试场效应管在不同工作条件下的稳定性和可靠性。

观察输出信号的变化情况，分析场效应管的工作范围和极限。

五、实验结论1. 场效应管的静态特性曲线呈现出明显的非线性特点，通过调节栅极电压可以实现对漏极电流的控制。

2. 场效应管作为放大器的关键元件，能够实现输入信号的放大，并具有一定的频率响应。

六种场效应管场效应管（Field-Effect Transistor，简称FET）是一种非常重要的电子器件，它能够通过控制输入电场来调节输出电流。

场效应管分为MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）和JFET（结型场效应管）两大类，每类中又分为增强型和耗尽型。

第一种场效应管是N沟道增强型MOSFET（N-Channel Enhanced MOSFET）。

N沟道增强型MOSFET是一种双极性器件，其栅极和漏极之间的电场控制输出电流。

当栅极电压为正值时，它吸引正极性的载流子，导致漏极电流增加。

N沟道增强型MOSFET通常用于低功率应用，如放大器和开关电路。

第二种场效应管是N沟道耗尽型MOSFET（N-Channel Depletion MOSFET）。

N沟道耗尽型MOSFET的工作原理与N沟道增强型MOSFET类似，但是它的栅极电压为0伏时有输出漏极电流，因此被称为耗尽型。

N沟道耗尽型MOSFET通常用于特定应用，如电压参考电路和电流源。

第三种场效应管是P沟道增强型MOSFET（P-Channel Enhanced MOSFET）。

P沟道增强型MOSFET与N沟道增强型MOSFET原理相同，但是它使用了P型半导体材料。

当栅极电压为负值时，它吸引负极性的载流子，导致漏极电流增加。

P沟道增强型MOSFET通常用于低功率应用和负电压电路。

第四种场效应管是P沟道耗尽型MOSFET（P-Channel Depletion MOSFET）。

P沟道耗尽型MOSFET与P沟道增强型MOSFET原理相同，只是栅极电压为0伏时有输出漏极电流。

P沟道耗尽型MOSFET通常用于特定应用，如负电压参考电路和负电流源。

第五种场效应管是结型场效应管（Junction Field-Effect Transistor，简称JFET）。

JFET是一种单极性器件，通过控制栅源电压来调节输出电流。

JFET分为N沟道和P沟道两种类型，其工作原理均基于P-N结的特性。

三极管和场效应管应用场景三极管和场效应管作为主要的电子器件，广泛应用于各个领域。

下面将分别介绍三极管和场效应管的应用场景。

三极管是一种具有放大作用的电子元件，常用于电子放大器、开关电路和逻辑电路等方面。

在电子放大器中，三极管可以将微小的输入信号放大成更大的输出信号，用于电视、汽车音响、收音机等电子产品中，提供高质量的音频放大效果。

在开关电路中，三极管可以实现电路的开关控制，常常被应用于计算机内存存取和逻辑控制等方面。

此外，三极管还可以用于构建逻辑电路，将二进制的高低电平转化为逻辑推理的过程，用于计算机和电子器件。

场效应管也是一种常用的电子器件，主要应用于放大器、开关电路和数模转换器等领域。

在放大器中，场效应管可实现较高功率的信号放大，应用于音频功率放大器、射频功率放大器等方面，提供强大的信号放大能力。

在开关电路中，场效应管可实现高速的电路开关，用于高频开关电源、逆变器和驱动电机等方面。

在数模转换器中，场效应管可以将模拟信号转换成数字信号，实现模数转换器和数模转换器的功能，用于音频采样、传感器信号处理等方面。

总的来说，三极管和场效应管的应用场景非常广泛。

它们在电子放大器、开关控制和电路逻辑等方面发挥着重要作用。

无论是在消费电子产品中，还是在工业控制和通信领域，三极管和场效应管都扮演着不可或缺的角色。

因此，学习和掌握三极管和场效应管的原理和应用，对于电子工程师和电子爱好者来说都具有重要的指导意义。

只有深入理解它们的特性和应用场景，才能更好地设计和实现各种电子电路，提高电子产品的性能和功能。

80nf70场效应管的逆变电路场效应管（FET）是一种半导体器件，广泛应用于电路设计中。

其中，80NF70场效应管是常见的一种型号，具有低导通电阻、高开关速度和较低功耗等特点。

在逆变电路中，80NF70场效应管的应用可以实现信号的反向转换，将直流电压转换为交流电压。

本文将介绍80NF70场效应管的逆变电路原理及其应用。

一、逆变电路原理简介逆变电路是将直流电压转换为交流电压的电路。

其基本原理是利用开关器件控制直流电源的导通和截断，使得输出端产生交流电压。

逆变电路的常见应用包括交流电源的转换、驱动电机以及可逆变频调速系统等。

二、80NF70场效应管80NF70场效应管是一种n沟道MOSFET（MOS场效应管）。

它采用n沟道结构，导通电阻较小，电流承载能力较强，适用于高频应用。

该场效应管的最大漏源电压（Vdss）为80V，漏源电流（Id）为70A，具有较低的导通电阻和额定电流。

三、80NF70场效应管逆变电路设计下面是一种基于80NF70场效应管的逆变电路设计：1. 电路图：```—————————————————| |DC电源 80NF70场效应管| |—————————————————```2. 电路描述：该逆变电路采用单管结构，使用一个80NF70场效应管进行控制。

DC电源为输入端，80NF70场效应管连接在电源和地之间。

通过改变80NF70场效应管的控制信号，可以实现对输出端的电压反向转换。

3. 工作原理：当控制信号施加在80NF70场效应管的栅极上时，栅极电位高于沟道以下的沟道恢复电压，使得场效应管导通。

此时，电源的正极连接到输出端，产生正向电压。

当控制信号减小或消失时，栅极电位低于沟道以下的沟道恢复电压，场效应管截断。

此时，电源的正极不再连接到输出端，输出端电压降为低电平。

四、80NF70场效应管逆变电路的应用80NF70场效应管逆变电路可应用于许多领域，如：电力电子、电机控制等。

下面以太阳能逆变器为例，说明该电路的应用。

场效应管应用例1：作反相器用。

|Vp1|=|Vp2|=Vp 0<|Vp|<Vdd Tp:p沟道增强型，Tn:n沟道增强型Vi=+Vdd时：Tp:V GS p=0>Vp ，截止Tn:V GS n=Vdd>Vp ，导通Vo= 0Vi= 0时：Tp:V GS p=-Vdd<Vp ，导通Tn:V GS n=0<Vp ，截止Vo= +Vdd例2：压控电阻场效应管工作在可变电阻区时，i D随V DS的增加几乎成线性增大，而增大的比值受V GS控制。

所以可看成是受V GS控制的电阻。

多级放大电路串联稳压电源中应用：由于桥式整流、电容滤波电路十分成熟，这里我们选择桥式整流、电容滤波电路作为电源的整流、滤波部分。

由于要求电源输出电压有一定的调整范围，稳压电源部分选择串联负反馈稳压电路。

同时由于对输出电流要求比较大，调整管必须采用复合管。

综合这些因素可以初步确定电路的形式，参见图4－2－9。

3、变压部分这一部分主要计算变压器B1次级输出电压（U B1）O和变压器的功率P B1。

一般整流滤波电路有2V以上的电压波动（设为ΔU D）。

调整管T1的管压降（U T1）CE应维持在3V以上，才能保证调整管T1工作在放大区。

整流输出电压最大值为15V。

根据第二章《常用整流滤波电路计算表》可知，桥式整流输出电压是变压器次级电压的1.2倍。

当电网电压下降－10％时，变压器次级输出的电压应能保证后续电路正常工作，那么变压器B1次级输出电压（U B1）OMIN应该是：（U B1）OMIN＝（ΔU D＋（U T1）CE＋（U O）MAX）÷1.2（U B1）OMIN＝（2V＋3V＋15V）÷1.2＝20V÷1.2＝16.67V则变压器B1次级额定电压为：（U B1）O＝（U B1）OMIN÷0.9（U B1）O＝16.67V÷0.9＝18.5V当电网电压上升＋10％时，变压器B1的输出功率最大。

场效应管的分类及在汽车电子中应用对于场效应管，大家都不陌生，在模拟电路中，它也独占一个章节，可见其重要性。

场效应管分为结型场效应管（JFET）和绝缘栅场效应管（MOS管）两大类。

按沟道材料型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种；按导电方式：耗尽型与增强型，结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗尽型的，也有增强型的。

场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管，而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型；P沟耗尽型和增强型四大类。

本人主要从事于汽车安全的研发，那么，下面我将从汽车安全的角度上，来讲一下场效应管的应用。

通过在实际项目的应用，目前我做过的几个项目中，能用到的大功率管主要是MOS 管。

下面主要以ABS项目为例进行介绍，在这个系统设计中，对于ABS泵电机的驱动，我们通常选用MOS管。

而从安全角度考虑，在选型上有很多考虑因素，通过我的了解，有如下几点：1.驱动方式不同，与MOS管类型有关，而对于汽车电子来说，我们通常采用高边驱动，其原因见下文分解。

2.MOS管保护电路，针对MOS过压过流的情况，对执行机构的状态进行安全防护。

3.成本和空间，对于成本不敏感时，可以选择类似于英飞凌等厂家的集成性芯片，那样保护电路和一些外围电路的空间将被节省。

只考虑以上问题，还远远不够，下面介绍几点重要事项，也许大家都了解，但是可能不清楚其根本所在：1.汽车电子中为何采用高边驱动？从安全角度上考虑，主要是考虑到失效对系统的影响。

这是依据系统的要求，选择哪种类型的负载。

在飞机的负载失效类型中,如果负载失效,最安全的方式是让负载继续运行下去;而对于汽车的负载应用,则正好相反。

例如在发动机管理的控制单元中，控制油泵的开关就是高边驱动。

这是因为在大多数的情况下，当驱动模块失效时，是关掉油泵。

这种设计对于当发生车祸或系统失效时是非常有利的。

2.为何尽量避免PMOS应用在高边驱动中？NMOS的的通态电阻比PMOS在同样的条件下要小。

可控硅和场效应管可控硅和场效应管是两种常见的电子元器件，它们在电子电路中起着重要的作用。

本文将分别介绍可控硅和场效应管的基本原理、特点和应用。

一、可控硅可控硅是一种具有双向导通特性的半导体器件，也被称为晶闸管。

它由P型和N型半导体材料交替堆叠而成，具有三个电极：阳极（A）、阴极（K）和控制极（G）。

可控硅的主要工作原理是通过控制极施加一个脉冲电压来控制其导通与否。

可控硅的特点如下：1. 双向导通性：可控硅可以在正向电压和反向电压下都能导通电流。

2. 触发特性：可控硅需要外部的触发脉冲才能实现导通，触发脉冲的幅值和宽度需要满足一定的条件。

3. 导通电流大：可控硅的导通电流可以达到几百安培甚至更高。

4. 导通损耗小：可控硅导通时的压降很小，能量损耗也较小。

可控硅的应用广泛，常见的应用领域有：1. 电压调节器：可控硅可以用来控制电源电压的大小，实现电压调节功能。

2. 电机控制：可控硅可以用来控制电机的启动、停止和转速调节。

3. 温度控制：可控硅可以用来控制电炉、电热器等加热设备的温度。

4. 光控开关：可控硅可以用来控制灯光的开关，实现光控功能。

二、场效应管场效应管是一种三极管，由金属-绝缘体-半导体结构组成。

它有三个电极：栅极（G）、漏极（D）和源极（S）。

场效应管的主要工作原理是通过控制栅极电压来控制漏极和源极之间的电流流动。

场效应管的特点如下：1. 输入电阻高：场效应管的输入电阻非常高，可以达到几十兆欧姆以上。

2. 输出电阻低：场效应管的输出电阻较低，可以达到几百欧姆以下。

3. 压降小：场效应管导通时的压降很小，能量损耗也较小。

4. 响应速度快：场效应管的开关速度很快，可以达到纳秒级别。

场效应管的应用广泛，常见的应用领域有：1. 放大器：场效应管可以用来放大电信号，常用于音频放大器和射频放大器等。

2. 开关：场效应管可以用来控制电路的开关，常用于模拟开关和数字开关等。

3. 驱动器：场效应管可以用来驱动其他器件，常用于电机驱动器和LED驱动器等。

开关电源场效应管栅极二极管的作用1. 简介现代电子设备中广泛应用的开关电源技术，是通过将电源频率变换为高频脉冲信号，通过开关器件将输入电压变换成所需的输出电压。

场效应管和二极管是开关电源中最基本的器件之一，而场效应管的栅极二极管在开关电源中发挥着重要作用。

2. 场效应管的作用场效应管，简称MOSFET，是一种用于控制电流的电子元件。

在开关电源中，场效应管一般被用作开关，控制电路的通断。

其主要作用有以下几个方面：(1) 控制通断：场效应管可以被控制器驱动，通过控制场效应管的栅极电压，从而控制通断状态，实现电路的开关功能。

(2) 电流调节：场效应管的导通电阻随栅极电压的变化而变化，通过控制栅极电压可以实现对电流的调节，实现电路的功率调节。

(3) 保护功能：场效应管可以在电路发生异常情况时迅速断开，起到对电路的保护作用，防止故障扩大。

3. 栅极二极管的作用场效应管的栅极二极管是场效应管内部结构的一部分，作用与通用二极管类似，但在开关电源中发挥着特殊的作用：(1) 反向恢复：在场效应管开关过程中，栅极二极管会承担反向恢复的功能，即当场效应管切断时，栅极二极管能够快速导通，吸收感应电压和电流，保护场效应管。

(2) 提高效率：栅极二极管的快速反向恢复特性可以减小开关时损耗，提高开关电源的效率。

(3) 保护场效应管：栅极二极管的反向恢复特性还能减小开关电源在开关过程中产生的电压尖峰，从而保护场效应管，延长其使用寿命。

4. 结语开关电源场效应管的栅极二极管在现代电子设备中扮演着至关重要的角色。

其在控制电路的通断、调节电流、保护电路等方面发挥着重要作用，保障了开关电源的正常运行和稳定性。

了解和掌握开关电源场效应管栅极二极管的作用对于电子工程师而言是十分重要的。

通过不断深入研究和实践应用，可以进一步提高开关电源的效率和稳定性，为现代电子设备的发展和应用提供更好的保障。

开关电源场效应管栅极二极管的作用5. 开关电源中的场效应管与栅极二极管在现代电子设备中，开关电源技术被广泛应用于各种设备，如计算机、通信设备、家用电器等。

fet场效应管
FET，即Field Effect Transistor（场效应晶体管），是一种半导体晶体管，可以用来放大电子信号。

它由源极、漏极和门极三个极穿插制成，和普通晶体管相比，它具有很多优势，因此在电子元器件中得到了广泛的应用。

FET场效应管的工作原理可以概括为：当外界施加一个电场（Verface调节电压）时，将会影响该晶体管的漏极电流I D 。

该电场会在门极和源极之间形成一个导通的通道，从而使电流流入漏极。

而当调节电压减小时，门极和源极之间的通道将会耗尽，从而使漏极的电流减小，放大信号也将随之减弱。

FET场效应管具有高放大率、小噪声、低损耗和高灵敏度等优点，与普通的电子晶体管相比，更具有性能优越性。

首先，它具有低灵敏度，可以降低系统的故障环境，使其更加可靠可操作。

其次，FET场效应管的放大率更高，较小的电容可以实现较大的放大增益，使得具有较宽的动态范围和较高的输入阻抗。

最后，它具有较低的噪声，可以提高信号接收的灵敏度，使得更小的信号可以被放大器放大记录，从而有效提高信号接收率。

FET场效应管的应用非常广泛，在电子音频设备、仪器、测试和控制系统、移动电话、无线通信系统、脉冲发生器、测控设备、计算机和高速电路等领域都有广泛的使用。

特别是在功率电子领域，FET场效应管的表现优越，可以更好地满足电子系统的高效工作需求。

总之，FET场效应管具有高放大率、小噪声、低损耗和高灵敏度等特点，它的应用十分广泛，可以满足电子系统的多种要求。

由于FET场效应管的优良性能，它已经在各种电子设备中得到了广泛的应用，从而使用电子领域的发展取得了显著的成就。