场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管。主要有两种类型:结型场效应管(junction FET—JFET)和金属 - 氧化物半导体场效应管(metal-oxide semiconductor FET,简称MOS-FET)。由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高(107~1015Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。场效应管利用输入电场控制输出电流,因此具有高输入电阻和低输出阻碍的特点。佛山金属场效应管行价
导电沟道的形成:当vGS数值较小,吸引电子的能力不强时,漏——源极之间仍无导电沟道出现,如图1(b)所示。vGS增加时,吸引到P衬底表面层的电子就增多,当vGS达到某一数值时,这些电子在栅极附近的P衬底表面便形成一个N型薄层,且与两个N+区相连通,在漏——源极间形成N型导电沟道,其导电类型与P衬底相反,故又称为反型层,如图1(c)所示。vGS越大,作用于半导体表面的电场就越强,吸引到P衬底表面的电子就越多,导电沟道越厚,沟道电阻越小。增强型场效应管市价场效应管的表示特性是输入电阻高、输入电容小、开关速度快和功耗低。
电压和电流的选择。额定电压越大,器件的成本就越高。根据实践经验,额定电压应当大于干线电压或总线电压。这样才能提供足够的保护,使MOSFET不 会失效。就选择MOSFET而言,必须确定漏极至源极间可能承受的较大电压,即较大VDS。设计工程师需要考虑的其他安全因素包括由开关电子设备(如电机 或变压器)诱发的电压瞬变。不同应用的额定电压也有所不同;通常,便携式设备为20V、FPGA电源为20~30V、85~220VAC应用为450~600V。在连续导通模式下,MOSFET处于稳态,此时电流连续通过器件。脉冲尖峰是指有大量电涌(或尖峰电流)流过器件。一旦确定了这些条件下的较大电流,只需直接选择能承受这个较大电流的器件便可。
场效应管使用优势:场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管。场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是既有多数载流子,也利用少数载流子导电,被称之为双极型器件。有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比三极管好。场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管在大规模集成电路中得到了普遍的应用。使用场效应管时需注意静电防护,防止损坏敏感的栅极。
场效应晶体管:截止区:当 UGS 小于开启电压 UGSTH时,MOS 不导通。可变电阻区:UDS 很小,I_DID 随UDS 增大而增大。恒流区:UDS 变化,I_DID 变化很小。击穿区:UDS 达到一定值时,MOS 被击穿,I_DID 突然增大,如果没有限流电阻,将被烧坏。过损耗区:功率较大,需要加强散热,注意较大功率。场效应管主要参数。场效应管的参数很多,包括直流参数、交流参数和极限参数,但普通运用时主要关注以下一些重点参数:饱和漏源电流IDSS,夹断电压Up,(结型管和耗尽型绝缘栅管,或开启电压UT(加强型绝缘栅管)、跨导gm、漏源击穿电压BUDS、较大耗散功率PDSM和较大漏源电流IDSM。场效应管可以通过串联或并联的方式实现更复杂的电路功能。惠州源极场效应管厂家精选
基本场效应管的特点包括输入电阻高、输入电容低。佛山金属场效应管行价
以上讨论的是MOSFET ON状态时电阻的选择,在MOSFET OFF状态时为了保证栅极电荷快速泻放,此时阻值要尽量小。通常为了保证快速泻放,在Rg上可以并联一个二极管。当泻放电阻过小,由于走线电感的原因也会引起谐振(因此有些应用中也会在这个二极管上串一个小电阻),但是由于二极管的反向电流不导通,此时Rg又参与反向谐振回路,因此可以抑制反向谐振的尖峰。估算导通损耗、输出的要求和结区温度的时候,就可以参考前文所指出的方法。MOSFET的应用领域非常普遍,远非一两篇文章可以概括。佛山金属场效应管行价