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場效應管的三個工作原理

職場更新时间:2024-11-25 09:51:27

場效應晶體管簡稱場效應管，縮寫FET，是一種半導體的放大器件，也可以充當開關作用。

場效應管的三個工作原理（解說場效應管的工作原理）1

場效應管的符号如下圖，分别為N溝道和P溝道的。

場效應管的三個工作原理（解說場效應管的工作原理）2

MOS管導通特性

導通的意思是作為開關，相當于開關閉合。NMOS的特性，Vgs大于一定的值就會導通，适合用于源極接地時的情況（低端驅動），隻要栅極電壓達到4V或10V就可以了。PMOS的特性，Vgs小于一定的值就會導通，适合用于源極接VCC時的情況（高端驅動）。但是，雖然PMOS可以很方便地用作高端驅動，但由于導通電阻大，價格貴，替換種類少等原因，在高端驅動中，通常還是使用NMOS。

在先說場效應管的工作原理之前先辨認場效應管的符号的三個腳的關鍵在哪，如下圖

場效應管的三個工作原理（解說場效應管的工作原理）3

場效應管的三個工作原理（解說場效應管的工作原理）4

首先，場效應管的栅極（即G極）是和其他兩腳成90°的角度，箭頭指向栅極（G極）的是N溝道的MOS管，箭頭背對着栅極（G極）的是P溝道的MOS管。接着看寄生二極管的方向，N溝道MOS管是源極（S極）指向漏極（D極）。P溝道MOS管是漏極（D極）指向源極（S極）。

也可以按下圖的分源極（S極）與漏極（D極）。

場效應管的三個工作原理（解說場效應管的工作原理）5

場效應管的三個工作原理（解說場效應管的工作原理）6

場效應管的工作原理，其實與三極管的工作方式差不多。三極管是一個電流控制器件，所謂的電流控制器件是指基極電流大小來控制集電極和發射極的電流。而場效應管是一個電壓型控制器件，就是通過改變栅極與源極的電壓，可以改變流過溝道的電流，換言之，栅極電壓的大小可以控制流過漏極的電流的大小。

場效應管在電路中可以起到做開關、放大作用。

開關作用如下圖所示以及分析

場效應管的三個工作原理（解說場效應管的工作原理）7

當輸入端Vi為低電平時，Q1栅極與源極沒有壓差，Q1處于截止，Q1不工作,此時VCC的電壓加到R1和R5，使Q2的栅極與源極的産生壓差，Q2處于導通狀态，此時R4充當負載，VCC的電壓都到R4上。即如下圖

場效應管的三個工作原理（解說場效應管的工作原理）8

當輸入端Vi為高電平時，Q1栅極與源極有壓差，Q1處于導通狀态，Q1工作，VCC的電壓加到R1上，R1充當負載到地，Q2的栅極與源極沒有壓差，Q2處于截止，如下圖

場效應管的三個工作原理（解說場效應管的工作原理）9

場效應管的三種基本放大電路

共源放大電路，相當于晶體三極管的共發射放大電路，輸入信号從源極與栅極之間輸入，輸出信号從源極與漏極之間輸出。

場效應管的三個工作原理（解說場效應管的工作原理）10

共漏放大器，相當于晶體三極管的共集電極放大器，輸入信号從漏極與栅極之間輸入，輸出信号從漏極與源極之間輸出。

場效應管的三個工作原理（解說場效應管的工作原理）11

共栅放大器，相當于晶體三極管的共基極放大電路，輸入信号從栅極與源極之間輸入，輸出信号從源極與漏極之間輸出。

場效應管的三個工作原理（解說場效應管的工作原理）12

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