場效應管的組成與場效應管的三種組態電路詳解

發布時間：2020-11-12 18:58:37
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場效應管的組成

歷史

場效應管的組成，場效應晶體管于1925年由Julius Edgar Lilienfeld和于1934年由Oskar Heil分別發明，但是實用的器件一直到1952年才被制造出來（結型場效應管，Junction-FET，JFET）。

1960年Dawan Kahng發明了金屬氧化物半導體場效應晶體管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-effect transistor, MOSFET），從而大部分代替了JFET，對電子行業的發展有著深遠的意義。

電極

所有的FET都有柵極（gate）、漏極（drain）、源極（source）三個端，分別大致對應BTJ的基極（base）、集電極（collector）和發射極（emitter）。除JFET以外，所有的FET也有第四端，被稱為體（body）、基（base）、塊體（bulk）或襯底（substrate）。

這個第四端可以將晶體管調制至運行；在電路設計中，很少讓體端發揮大的作用，但是當物理設計一個集成電路的時候，它的存在就是重要的。在圖中柵極的長度（length）L，是指源和漏的距離。寬度（width）是指晶體管的范圍，在圖中和橫截面垂直。通常情況下寬度比長度大得多。長度1微米的柵極限制最高頻率約為5GHz，0.2微米則是約30GHz。

組成

場效應管的組成，FET由各種半導體構成，目前硅是最常見的。大部分的FET是由傳統塊體半導體制造技術制造，使用單晶半導體硅片作為反應區，或者溝道。

場效應管的三種組態電路

場效應管與三極管相同，也具有拓寬效果，但它與通常晶體管電流操控型器材相反，場效應管是電壓操控型器材。它具有輸入阻抗高、噪聲低的特征。

場效應管的三個電極，柵極、源極和漏極別離恰當于三極管的基極、發射極和集電極。如圖所示是場效應管三種組態電路，即共源極、共漏極和共柵極拓寬器。圖（a）所示是共源極拓寬器，它恰當于三極管中的共發射極拓寬器，是一種最常用電路。

場效應管三種組態電路：圖（b）所示是共漏極拓寬器，恰當于三極管共集電極拓寬器，輸入信號從漏極與柵極之間輸入，輸出信號從源極與漏極之間輸出，這種電路又稱為源極輸出器或源極跟從器。圖（c）所示是共柵極拓寬器，它恰當于三極管共基極拓寬器，輸入信號從柵極與源極之間輸入，輸出信號從漏極與柵極之間輸出。這種拓寬器的高頻特性比照好。