一文了解场效应管的结构及工作原理、用途

发布时间：2025-07-24 15:03
作者：AMEYA360
来源：网络
阅读量：235

　　场效应管(简称FET)是一种重要的半导体器件，在电子电路中起到开关和放大作用。

一文了解场效应管的结构及工作原理、用途

　　一、什么是场效应管?

　　场效应管是一种通过控制电场来调节导电导通状态的半导体器件。它的主要特点是输入阻抗高、控制功率小、开关速度快，因此被广泛应用于各种电子设备中。

　　二、场效应管的结构

　　场效应管由三部分组成：

　　源极(Source)：电子通过的输入端，类似于“水管”的入口。

　　漏极(Drain)：电子流出的端口，类似于“水管”的出口。

　　栅极(Gate)：控制电极，用于调节导通的大小。

　　通常，场效应管还包括一个半导体衬底，为了控制导通状态，栅极与源极或衬底之间会形成一个电场。

　　三、工作原理

　　场效应管的工作原理是利用栅极电压产生的电场来调节半导体通道的导电性：

　　当给栅极施加适当电压时，会在半导体材料中形成或破坏导电通道。

　　例如，在N沟道MOSFET中，正栅电压会在沟道区形成电子通道，从而导通;

　　反之，负栅电压会阻断电子流，关闭器件。

　　工作状态可以看作是“开”与“关”的变化，实现对电路中电流的控制。

　　四、场效应管的类型

　　JFET(结型场效应管)：通过PN结控制导通。

　　MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)：通过金属氧化物绝缘层控制，具有更高的输入阻抗，使用最广泛。

　　五、用途与应用

　　场效应管因其优异的性能，被广泛应用于：

　　开关电源：用作快速开关器件，提高效率。

　　放大电路：用于模拟信号放大，例如音频放大器。

　　数字电路：构建CMOS逻辑电路，是现代集成电路的基础。

　　功率电子：在变频器、电机控制等高功率场合中发挥作用。

　　信号调节：在传感器、检测电路中实现精细调控。

　　总结来说，场效应管是一种以电场控制导通状态的半导体器件，具有高输入阻抗、工作速度快、能耗低的特点。了解其结构和工作原理，有助于更好地设计和应用电子电路。


（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

上一篇：预估2025年折叠手机出货量将达1,980万支

下一篇：总投资30亿元，这一碳化硅相关项目将落户内蒙古

在线留言询价

相关阅读
场效应管的工作原理是什么
行业新闻

场效应管的工作原理是什么

　　场效应管不但具有双极性晶体管体积小、重量轻、寿命长等优点，而且输入回路的内阻高达107~1012Ω，噪声低，热稳定性好，抗辐射能力强，且比后者耗电省，这些优点使之从20世纪60年代诞生起就广泛地应用于各种电子电路之中。　　场效应管的工作原理用一句话说，就是“漏极-源极间流经沟道的ID，用以栅极与沟道间的pn结形成的反偏的栅极电压控制ID”。      更正确地说，ID流经通路的宽度，即沟道截面积，它是由pn结反偏的变化，产生耗尽层扩展变化控制的缘故。在VGS=0的非饱和区域，表示的过渡层的扩展因为不很大，根据漏极-源极间所加VDS的电场，源极区域的某些电子被漏极拉去，即从漏极向源极有电流ID流动。从门极向漏极扩展的过度层将沟道的一部分构成堵塞型，ID饱和。将这种状态称为夹断。这意味着过渡层将沟道的一部分阻挡，并不是电流被切断。　　在过渡层由于没有电子、空穴的自由移动，在理想状态下几乎具有绝缘特性，通常电流也难流动。但是此时漏极-源极间的电场，实际上是两个过渡层接触漏极与门极下部附近，由于漂移电场拉去的高速电子通过过渡层。因漂移电场的强度几乎不变产生ID的饱和现象。其次，VGS向负的方向变化，让VGS=VGS（off），此时过渡层大致成为覆盖全区域的状态。而且VDS的电场大部分加到过渡层上，将电子拉向漂移方向的电场，只有靠近源极的很短部分，这更使电流不能流通。　　场效应管的作用　　1、场效应管可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高，因此耦合电容可以容量较小，不必使用电解电容器。　　2、场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。　　3、场效应管可以用作可变电阻。　　4、场效应管可以方便地用作恒流源。　　5、场效应管可以用作电子开关。
2022-12-26 17:06 阅读量：2832
场效应管的特点及使用注意事项
行业新闻

场效应管的特点及使用注意事项

场效应管（MOSFET）是电子产品的基本模块之一，也是制造最为频繁的元件。场效应管是数字和模拟集成电路中占主导作用的元件，也是常见的功率器件。由于具有输入阻抗非常高（可达l09～lO15Ω）、噪声低、动态变化范围大和温度系数小，且为电压控制元件等优点，因此应用也较为广泛。场效应管的特点及使用注意事项有哪些？下面ameya360电子元器件采购网为您详细介绍！场效应管有以下特点：（1）场效应管是电压控制器件，它通过UGS来控制ID；（2）场效应管的输入端电流极小，因此它的输入电阻很大。（3）它是利用多数载流子导电，因此它的温度稳定性较好；（4）它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数；（5）场效应管的抗辐射能力强；（6）由于不存在杂乱运动的少子扩散引起的散粒噪声，所以噪声低。场效应管的注意事项：（1）为了安全使用场效应管，在线路的设计中不能超过管的耗散功率，最大漏源电压、最大栅源电压和最大电流等参数的极限值。（2）各类型场效应管在使用时，都要严格按要求的偏置接入电路中，要遵守场效应管偏置的极性。如结型场效应管栅源漏之间是PN结，N沟道管栅极不能加正偏压；P沟道管栅极不能加负偏压，等等。（3）MOS场效应管由于输入阻抗极高，所以在运输、贮藏中必须将引出脚短路，要用金属屏蔽包装，以防止外来感应电势将栅极击穿。尤其要注意，不能将MOS场效应管放入塑料盒子内，保存时最好放在金属盒内，同时也要注意管的防潮。（4）为了防止场效应管栅极感应击穿，要求一切测试仪器、工作台、电烙铁、线路本身都必须有良好的接地；管脚在焊接时，先焊源极；在连入电路之前，管的全部引线端保持互相短接状态，焊接完后才把短接材料去掉；从元器件架上取下管时，应以适当的方式确保人体接地如采用接地环等；当然，如果能采用先进的气热型电烙铁，焊接场效应管是比较方便的，并且确保安全；在未关断电源时，绝对不可以把管插人电路或从电路中拔出。以上安全措施在使用场效应管时必须注意。（5）在安装场效应管时，注意安装的位置要尽量避免靠近发热元件；为了防管件振动，有必要将管壳体紧固起来；管脚引线在弯曲时，应当大于根部尺寸5毫米处进行，以防止弯断管脚和引起漏气等。（6）使用VMOS管时必须加合适的散热器后。以VNF306为例，该管子加装140×140×4（mm）的散热器后，最大功率才能达到30W。（7）多管并联后，由于极间电容和分布电容相应增加，使放大器的高频特性变坏，通过反馈容易引起放大器的高频寄生振荡。为此，并联复合管管子一般不超过4个，而且在每管基极或栅极上串接防寄生振荡电阻。（8）结型场效应管的栅源电压不能接反，可以在开路状态下保存，而绝缘栅型场效应管在不使用时，由于它的输入电阻非常高，须将各电极短路，以免外电场作用而使管子损坏。（9）焊接时，电烙铁外壳必须装有外接地线，以防止由于电烙铁带电而损坏管子。对于少量焊接，也可以将电烙铁烧热后拔下插头或切断电源后焊接。特别在焊接绝缘栅场效应管时，要按源极－漏极－栅极的先后顺序焊接，并且要断电焊接。（10）用25W电烙铁焊接时应迅速，若用45～75W电烙铁焊接，应用镊子夹住管脚根部以帮助散热。结型场效应管可用表电阻档定性地检查管子的质量（检查各PN结的正反向电阻及漏源之间的电阻值），而绝缘栅场效管不能用万用表检查，必须用测试仪，而且要在接入测试仪后才能去掉各电极短路线。取下时，则应先短路再取下，关键在于避免栅极悬空。在要求输入阻抗较高的场合使用时，必须采取防潮措施，以免由于温度影响使场效应管的输入电阻降低。如果用四引线的场效应管，其衬底引线应接地。陶瓷封装的芝麻管有光敏特性，应注意避光使用。对于功率型场效应管，要有良好的散热条件。因为功率型场效应管在高负荷条件下运用，必须设计足够的散热器，确保壳体温度不超过额定值，使器件长期稳定可靠地工作。
2022-04-07 00:00 阅读量：2781
场效应管与三极管的比较
行业新闻

场效应管与三极管的比较

场效应管和三极管一样都具有放大作用和开关作用,但由于它们的结构和工作原理截然不同,所以两者的区别很大。在某些特殊应用方面,场效应管优于三极管。场效应管和三极管的区别为:(1)场效应管是以Ugs控制ID,称电压控制元件;三极管是以I:控制Ic，称电流控制元件。要求输入电阻高的电路应选用场效应管。(2)场效应管的放大系数为gm,三极管的放大系数为β。3)场效应管的栅极G源极S漏极D对应三极管的基极 b、发射极e、集电极c，即两者电极的对应关系为G-b、S-e、D-c。(4)场效应管比三极管的温度稳定性好、抗辐射能力强。因此，在环境条件较差时应选用场效应管。(5)场效应管和三极管均可用于放大电路和开关电路,但场效应管具有耗电省、工作电源电压范围宽等优点。(6)绝缘栅场效应管存放时，3个电极应短接在一起，防止外界静电感应电压过高时击穿绝缘层使其损坏。焊接时，烙铁应有良好的接地，最好拔下烙铁电源插头再焊场效应管的放大电路三极管可以把微弱信号放大，场效应管也能。三极管和场效应管这两种元件之间存着电极对应关系为GbS-e,D-c。由三极管放大电路，即可得到与之对应的场效应管放一电路,但是两者不能简单地替换。三极管放大电路需预先设置一个偏流(静态工作点)，以避免放大后的波形产生失真:场效应管放大电路则要求设置一定的偏压uGs。场效应管放大电路的直流偏置电路分自偏电路和分压式电路两种，也有共源、共漏和共栅三种组态。分析三极管放大电路所用方法基本上适用于场效应管放大电路，但要充分考虑到场效应管具有极高的输入电阻并且是一种电压控制器件这两个特点。在应用方面,凡是三极管可以使用的场合，原则上也以使用场效应管。但必须注意，场效应管的突出优点是输入电阻极高，不足之处是单级益较低。场效应管是电压控制器件，它只需要合适的偏压,而不要偏流。场效应管放大电路直流偏置电路分自偏压和分压式两种，自偏压电路只适用由耗尽型MOS管或结型场效管组成的放大电路。分压式偏置电路则对包括增强型MOS管在内的场效应管都适应。
2022-04-02 00:00 阅读量：3295
热门分类
盒子，外壳，机架 电缆，电线 电路保护 连接器，互连器件 开发套件 机电产品 嵌入式解决方案 风扇，热管理 光电元件 其它 无源元件 电源 半导体 传感器，变送器 测试与测量
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
MC33074DR2G onsemi
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
TL431ACLPR Texas Instruments
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
型号 品牌 抢购
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
TPS63050YFFR Texas Instruments
BP3621 ROHM Semiconductor
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
原厂授权品牌
更多授权品牌>>
资讯排行榜
  • 周排行榜
  • 月排行榜

相关百科
场效应管
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年，现 有超过3500家优质供应商，收录600万种产品型号数据，100 多万种元器件库存可供选购，产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等，为广大客户提供一站式购 销服务。

请输入下方图片中的验证码：

验证码