电子元器件简介——场效应管篇

  场效应管（field-effect transistor）简称为FET也可以胜任放大器。场效应管分成的JFET（结型场效应管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）两大类。
场效应管有3个管脚：
G—栅极（gate）
D—漏极（drain）
S—源极（source）
  对于JFET来说电压V_GS越大，电流I_D越小。
  提高V_DD（V_GS=0），使V_DS增加到V_P时，D极电流ID开始趋于平稳，并且即便V_DS继续升高，I_D仍然基本保持不变。我们把V_GS=0时，使I_D开始达到恒定时的V_DS称为夹断电压（pinch-off voltage），通常用VP来表示。

  当V_DS达到或超过夹断电压时V_P，D极电流I_D维持不变，此时的I_D被称为G极短路时的D-S极电流，用I_DSS来表示。不同型号的JFET具有不同的I_DSS，可从技术手册中查询到。
  场效应管利用电压V_GS去控制电流I_D。特性曲线，V_GS越大，I_D越小。V_GS大得使I_D接近0时，V_GS被称为截止电压，V_GS(off)用来表示。

V_P和V_GS(off)之间的关系：V_P = — V_GS(off)

JFET的正向电导

  JFET用正向电导g_m来描述I_D变化（ΔI_D）与G-S极电压V_GS变化（ΔV_GS），单位为西门子（siemens），用字母的“S”来表示:

  西门子实际上为阻值的单位欧姆的倒数。技术手册中，会用“y_fs”和“g_fs”来代表当V_GS=0时的正向电导g_m0。

JFET的输入阻抗

JFET的两种结构n-channel与p-channel JFET、

MOSFET

MOSFET功率放大器
  MOSFET分成了D-MOSFET（耗尽型金属氧化物半导体场效应管）和E-MOSFET（增强型金属氧化物半导体场效应管）两种，这两种MOSFET之下还有n-channel与p-channel两种形式。

D-MOSFET的夹断电压V_P和截止电压V_GS(off)之间有一个关系：
V_P=-V_GS(off)
另外，D-MOSFET的传输特性：
E-MOSFET的传输特性：

三极管与场效应管的异同

  于三极管（NPN型）的C-B极之间反向偏置，当在B-E极之间施加约0.7V电压，并且C-E极之间也正向偏置时，三极管就会导通，电流得以从C极流向E极，这个电流的大小受到B极电流控制。
  场效应管在G极电压所产生的电场控制下工作。具有非常高的输入阻抗。而S-D极的电流受到G极电压的控制，所以场效应管是一个电压控制型的器件。

场效应管延时开关

  场效应管Q1的G极为控制端，当控制信号为高电平时，Q1的导通，电流从+VDD经过负载RLOAD，再经过Q1的D-S极回到地。此时为场效应管闭合状态。当控制信号为低电平时，Q1的截止，此时开关断开。

场效应管控制电机

小信号场效应管放大器

  场效应管与生俱来的高输入阻抗使它在某些场合中优于三极管，而成为放大器设计的首选器件。与三极管放大器有共E极、共C极、共B极等几种一样，场效应管放大器也有共S极、共D极、共G极等几种结构。

JFET共S极放大器

  共S极放大器，其G极通过电阻RG实现零偏置。电阻RS保证VGS <0，此时有：V_GS = — I_DR_S

  电阻RD与负载RL是并联的关系。由于JFET输入阻抗非常大，输入信号视为没有损耗地进入JFET，于是Vgs = Vin。同时，输出信号Vout实际上就是Vds。

D-MOSFET共S极放大器

共D极放大器的电压增益

USB电源增强器电路

场效应管多媒体音箱

两支场效应管Q5、Q6必需安装散热器。
主放大器的输入端开路进行调试。
万用表测量C16两端的电压。
万用表测量电路的工作电流。
R22和R24的调节要非常缓慢。
调节完毕后等待约15分钟，看看电流有没有明显的变化。