如今,越来越多的电子电路采用了场效应管,特别是在音响领域,这种器件的应用极为广泛。与晶体管不同,场效应管是一种电压控制器件,而晶体管是电流控制器件,其特性更接近于电子管。场效应管具有很高的输入阻抗,较大的功率增益,并且由于是电压控制器件,因此噪声相对较小。
场效应管是一种单极型晶体管,仅包含一个P-N结。在零偏压的状态下,它是导通的。当在其栅极(G)和源极(S)之间加上一个反向偏压(称为栅极偏压)时,在反向电场的作用下,P-N结会变厚(称为耗尽区),沟道变窄,导致漏极电流减小。如果反向偏压达到一定值时,耗尽区将完全“夹断”,场效应管进入截止状态。此时的反向偏压我们称之为夹断电压,用Vpo表示,它与栅极电压Vgs和漏源电压Vds之间的关系可近似表示为Vpo=Vps |Vgs|,这里的|Vgs|是Vgs的绝对值。
在制造场效应管时,如果在栅极材料加入之前,先在沟道上加上一层很薄的绝缘层,则可以大大减小栅极电流,增加输入阻抗。由于这一绝缘层的存在,场效应管可以工作在正的偏置状态,这种场效应管被称为绝缘栅型场效应管,又称MOS场效应管。因此,场效应管主要分为两种类型:一种是绝缘栅型场效应管,它可以工作在反向偏置、零偏置和正向偏置状态;另一种是结型栅型效应管,只能工作在反向偏置状态。
绝缘栅型场效应管进一步分为增强型和耗尽型两种。耗尽型场效应管在正常情况下导通,其特点是在Vgs=0时,Id(漏极电流)=0,只有当Vgs增加到某个值时才开始导通,产生漏极电流。开始出现漏极电流时的栅源电压Vgs称为开启电压。
而增强型场效应管的特点是可以在正或负的栅源电压(正或负偏压)下工作,并且栅极上基本无栅流(具有非常高的输入电阻)。结型栅场效应管的应用电路可以使用绝缘栅型场效应管,但绝缘栅增强型场效应管的应用电路不能用结型栅场效应管代替。
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