初级模拟电路：6-1 FET概述

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1. FET与BJT的比较

      FET的全称是场效应晶体管（Field Effect Transistor），和BJT不同，FET的核心工作原理是：通过在半导体上施加一个电场来改变半导体的导电特性。在不同的电场下，半导体会呈现出不同的导电特性，因此称为“场效应”管。

      回忆一下BJT最基本的那个公式：I_C=βI_B，它的核心工作机制是通过基级电流I_B控制集电极电流I_C，有点像是一个流控电流源（CCCS——Current Controlled Current Source）；而FET是通过在场效应管的栅极施加不同的电压来控制场效应管内部的电场，进而达到控制流过场效应管电流的目的，有点像是一个压控电流源（VCCS——Voltage Controlled Current Source）。

      BJT中的B是指“双极性（bipolar）”，意思是其内部同时存在电子和空穴这两种极性的导电载流子；而FET却是“单极性（unipolar）”元件，其导电仅靠一种载流子：N沟道场效应管中仅有电子导电，P沟道场效应管中仅有空穴导电。

      虽然场效应管的发明时间比BJT要晚差不多10年，但是FET的各种性能指标都要优于BJT，比如：输入阻抗高、功耗低、热稳定性好等等。尤其是高输入阻抗这点，一般FET的的输入阻抗可以达到1兆欧到几百兆欧，远远超过BJT的典型输入阻抗，这个在设计放大电路时非常有用。早年由于FET价格稍贵，因此在分立元件电路中，BJT还用得比较多。但现在FET的价格也已经很低了，因此通常在设计应用电路时，能用FET就尽量用FET。只有在一些需要极端压榨成本的场合、或者需要大电流放大时、还有些超高频电路中，才会用到BJT。

 

 

2. FET的分类

      场效应管按照其构造来讲，常用的有两种，分别为：结型场效应管（JFET，Junction FET）、金属氧化物场效应管（MOSFET，Metal Oxide Semiconductor FET）。

      JFET的构造比较简单，适合用来讲解FET的工作原理，但其性能不如MOSFET，且工作电流比较小，因此现在用得比较少了。MOSFET性能更好，但其构造稍微复杂些，且又分为耗尽型和增强型两种类型，每一种类型都有n沟道管和p沟道管两种，如下图所示：

图6-1.01 

      虽然有这么多种FET的类型，但其实最常用的也就一种，就是“增强型n沟道”类型的场效应管。但不管哪一种类型的场效应管，都是n沟道管用得多、p沟道管用得少。这是因为n沟道管是电子导电（电子在导带运动，阻力小），而p沟道管是空穴导电（空穴在价带运动，阻力大），同样驱动能力的NMOS通常比PMOS所占用的面积要小，所以一般做电路设计时都会优先考虑使用n沟道管，只有在设计一些特殊的需要n-p配对的对管电路时，才会用到p沟道管。

      另外，JFET还有一个变种：金属半导体场效应管（MESFET，Metal Semiconductor FET）,这个一般用于射频和高速计算的场合，只要知道一下即可。

     

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