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什么是FET（場(chǎng)效應(yīng)晶體管）

FET，也稱為單極晶體管，是用于控制器件電性能的晶體管。

FET具有非常高的輸入阻抗（在JFET的情況下為100兆歐姆，在MOSFET的情況下為10 4至10 9兆歐），普通晶體管的主要缺點(diǎn)即輸入阻抗低，從而加載了信號(hào)源在FET中。因此，F(xiàn)ET是幾乎在每種可以使用晶體管的應(yīng)用中使用的理想器件。FET由于其高輸入阻抗而被廣泛用作示波器，電子電壓表和其他測(cè)量和測(cè)試設(shè)備中的輸入放大器。

1. 由于FET芯片與BJT芯片相比占據(jù)非常小的空間，因此FET廣泛用于IC中。

2. FET用作運(yùn)算放大器（運(yùn)算放大器）和音調(diào)控制等中的電壓可變電阻器（WR），用于FM和TV接收器以及邏輯電路中的混頻器操作。

3. FET通常用于數(shù)字開關(guān)電路，盡管它們的工作速度較低。

FET - 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的應(yīng)用

1. 低噪聲放大器

噪聲是對(duì)有用信號(hào)施加的不良干擾。噪聲干擾信號(hào)中包含的信息; 噪音越大，信息越少。例如，無線電接收器中的噪聲會(huì)產(chǎn)生噼啪聲和嘶嘶聲，有時(shí)會(huì)完全掩蓋聲音或音樂。同樣，電視接收器中的噪聲會(huì)在圖像上產(chǎn)生小的白色或黑色斑點(diǎn); 嚴(yán)重的

噪音可能會(huì)消滅圖片。噪聲與信號(hào)強(qiáng)度無關(guān)，因?yàn)樗踔猎谛盘?hào)關(guān)閉時(shí)也存在。

每個(gè)電子設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生一定的噪音，但FET是一種噪音很小的設(shè)備。這在接收器和其他電子設(shè)備的前端附近尤為重要，因?yàn)楹罄m(xù)階段會(huì)隨信號(hào)放大前端噪聲。如果在前端使用FET，我們?cè)谧罱K輸出時(shí)獲得的放大噪聲（干擾）較少。

2.緩沖放大器

緩沖放大器框圖

緩沖放大器是一個(gè)放大階段，它將前一階段與后一階段隔離開來。源跟隨者（普通排水）是。用作緩沖放大器。由于高輸入阻抗和低輸出阻抗，F(xiàn)ET可作為優(yōu)秀的緩沖放大器，如圖所示。由于高輸入阻抗，前一級(jí)的幾乎所有輸出電壓都出現(xiàn)在緩沖放大器的輸入端，并且由于低輸出阻抗，緩沖放大器的所有輸出電壓都達(dá)到了下一級(jí)的輸入，即使可能很小負(fù)載電阻。

3.共源共柵放大器

使用FET的共射共基放大器的電路圖如圖所示。共源極放大器驅(qū)動(dòng)其中的共柵極放大器。

共源共柵放大器電路

共源共柵放大器具有與共源（CS）放大器相同的電壓增益。共源共柵連接的主要優(yōu)點(diǎn)是其低輸入電容，遠(yuǎn)小于CS放大器的輸入電容。它具有高輸入電阻，這也是一個(gè)理想的特性。

4.模擬開關(guān)

FET作為模擬開關(guān)如圖所示。當(dāng)沒有柵極電壓施加到FET，即V GS= 0時(shí)，F(xiàn)ET變得飽和并且它表現(xiàn)得像一個(gè)通常小于100歐姆的小電阻，因此，輸出電壓變得等于

V OUT = {R DS /（R D + R DS（ON））} * V in

JFET-結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管模擬開關(guān)

由于R D與R DS 0N相比非常大，因此V out可以等于零。

當(dāng)向柵極施加等于V GS（OFF）的負(fù)電壓時(shí)，F(xiàn)ET在截止區(qū)域中工作，并且其作用通常為幾兆歐的非常高的電阻。因此輸出電壓幾乎等于輸入電壓。

5.斬波器

通過省去耦合和旁路電容并將每級(jí)輸出直接連接到下一級(jí)輸入，可以構(gòu)建直接耦合放大器。因此，耦合直流電以及交流電。這種方法的主要缺點(diǎn)是漂移的發(fā)生，供電晶體管產(chǎn)生的最終輸出電壓的緩慢變化以及溫度變化。

通過采用如圖所示的斬波放大器可以克服漂移問題。

斬波放大器

(a).這里輸入的直流電壓由開關(guān)電路截?cái)?。斬波器的輸出為方波交流信?hào)，其峰值與輸入直流電壓V DC相等。這種交流信號(hào)可以被傳統(tǒng)的交流放大器放大，沒有任何漂移的問題。放大后的輸出可以“峰值檢測(cè)”，以恢復(fù)放大后的直流信號(hào)。

方波應(yīng)用于FET模擬開關(guān)的柵極，使其像斬波器一樣工作，如另一幅圖所示。柵極方波是從0 V到至少V GS（關(guān)閉）的負(fù)向擺動(dòng)- 這交替地使JFET飽和并切斷。該輸出電壓是交替地從+V DC變化到零伏的方波。

如果輸入信號(hào)是低頻交流信號(hào)，它會(huì)被切入交流波形，如上圖（c）所示?，F(xiàn)在可以通過無漂移的交流放大器放大該斬波信號(hào)。然后可以對(duì)放大的信號(hào)進(jìn)行峰值檢測(cè)以恢復(fù)原始輸入的低頻交流信號(hào)。因此，可以通過使用斬波放大器來放大直流和低頻交流信號(hào)。

6. 多路復(fù)用器

FET-場(chǎng)效應(yīng)晶體管多路復(fù)用器

一個(gè)模擬多路復(fù)用器，該操縱輸入signalsÂ到輸出線中的一個(gè)的電路，示出在圖中。在該電路中，每個(gè)JFET都用作單刀單擲開關(guān)。當(dāng)控制信號(hào)（V vV 2和V 3）比V GS（0FF）更負(fù)時(shí)，所有輸入信號(hào)都被阻止。通過使任何控制電壓等于零，可以將其中一個(gè)輸入傳輸?shù)捷敵?。例如，?dāng)V x為零時(shí)，在輸出端獲得的信號(hào)將是正弦的。類似地，當(dāng)V 2為零時(shí)，在輸出處獲得的信號(hào)將是三角形并且當(dāng)V 3時(shí)為零，輸出信號(hào)為方波1。通常，只有一個(gè)控制信號(hào)為零。

7. 限流器

JFET-結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管限流器

JFET限流電路如圖所示。因此，幾乎所有的電源電壓都出現(xiàn)在負(fù)載上。當(dāng)負(fù)載電流試圖增加到過高水平時(shí)（可能是由于短路或任何其他原因），過大的負(fù)載電流迫使JFET進(jìn)入有源區(qū)，在那里它將電流限制在8mA。JFET現(xiàn)在充當(dāng)電流源并防止過大的負(fù)載電流。

制造商可以將柵極連接到源極并將JFET封裝為雙端子器件。這就是恒流二極管的制造方法。這種二極管也稱為電流調(diào)節(jié)二極管。

8.相移振蕩器

FET-場(chǎng)效應(yīng)晶體管相移振蕩器

JFET可以提供放大動(dòng)作以及反饋動(dòng)作。因此，它可以很好地用作相移振蕩器。FET的高輸入阻抗在相移振蕩器中尤其有價(jià)值，以便最小化負(fù)載效應(yīng)。采用N溝道JFET的典型相移振蕩器如圖所示。