場(chǎng)效應(yīng)管的特性
下面以N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管為例說(shuō)明場(chǎng)效應(yīng)管的特性。
圖1.1為場(chǎng)效應(yīng)管的漏極特性曲線(xiàn)。輸出特性曲線(xiàn)分為三個(gè)區(qū)：可變電阻區(qū)、恒流區(qū)和擊穿區(qū) 。
（ 1） 可變電阻區(qū)： 圖中VDS很小，曲線(xiàn)靠近左邊。它表示管子預(yù)夾斷前電壓.電流關(guān)系是：當(dāng)VDS較小時(shí)，由于VDS的變化對(duì)溝道大小影響不大，溝道電阻基本為一常數(shù)，ID基本隨VGS作線(xiàn)性變化。
當(dāng)VGS恒定時(shí)，溝道導(dǎo)通電阻近似為一常數(shù)，從此意義上說(shuō)，該區(qū)域?yàn)楹愣娮鑵^(qū)，當(dāng)VGS變化時(shí)，溝道導(dǎo)通電阻的值將隨VGS變化而變化，因此該區(qū)域又可稱(chēng)為可變電阻區(qū)。利用這一特點(diǎn)，可用場(chǎng)效應(yīng)管作為可變電阻器 。
（2）恒流區(qū):圖中VDS較大,曲線(xiàn)近似水平的部分是恒流區(qū),它表示管子預(yù)夾斷后電壓.電流的關(guān)系,即圖1.1兩條虛線(xiàn)之間即為恒流區(qū)(或稱(chēng)為飽和區(qū))該區(qū)的特點(diǎn)是ID的大小受VGS可控, 當(dāng)VDS改變時(shí)ID幾乎不變，場(chǎng)效應(yīng)管作為放大器使用時(shí)，一般工作在此區(qū)域內(nèi)。
（3）擊穿區(qū)：當(dāng)VDS增加到某一臨界值時(shí)，ID開(kāi)始迅速增大, 曲線(xiàn)上翹, 場(chǎng)效應(yīng)管不能正常工作,甚至燒毀，場(chǎng)效應(yīng)管工作時(shí)要避免進(jìn)入此區(qū)間。
（4）場(chǎng)效應(yīng)管特性曲線(xiàn)的測(cè)試
場(chǎng)效應(yīng)管的特性曲線(xiàn)可以用晶體管圖示儀測(cè)試，也可以用逐點(diǎn)測(cè)量法測(cè)試。圖1.2是用逐點(diǎn)測(cè)量法測(cè)試場(chǎng)效應(yīng)管特性曲線(xiàn)的原理圖。場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線(xiàn)是當(dāng)漏源間電壓VDS保持不變，柵源間電壓VGS與漏極電流ID的關(guān)系曲線(xiàn)，如圖1.3所示：
在上圖中，先調(diào)節(jié)VDD使VDS固定在某個(gè)數(shù)值上，當(dāng)柵源電壓VGS取不同的電壓值時(shí)（調(diào)節(jié)RW），ID也將隨之改變，利用測(cè)得的數(shù)據(jù)，便可在VGS～I(xiàn)D直角坐標(biāo)系上畫(huà)出如圖3.2.3的轉(zhuǎn)移特性曲線(xiàn)。
當(dāng)VDS取不同的數(shù)值，便可得到另一條特性曲線(xiàn)。ID=0時(shí)的VGS值為場(chǎng)效應(yīng)管的夾斷電壓VP,VGS=0時(shí)的ID值為場(chǎng)效應(yīng)管的飽和漏極電流IDSS。
漏極特性曲線(xiàn)是當(dāng)柵源間電壓VGS保持不變時(shí)，漏極電流ID與漏源間電壓VDS的關(guān)系曲線(xiàn)，當(dāng)VDS取不同的數(shù)值時(shí)便可測(cè)出與之對(duì)應(yīng)的ID值，對(duì)于不同的VGS可以測(cè)得多條漏極特性曲線(xiàn)。
晶體管是電流控制器件，作放大器件用時(shí)，發(fā)射結(jié)必須正偏。場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制器件，N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管工作時(shí)G、S間必須加反向偏置電壓。
場(chǎng)效應(yīng)管的特點(diǎn)
1.場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制器件，柵極基本不取電流,而晶體管是電流控制器件,基極必須取一定的電流,應(yīng)此對(duì)于信號(hào)源額定電流極小的情況下，常選用場(chǎng)效應(yīng)管。
2.場(chǎng)效應(yīng)管是多子導(dǎo)電,晶體管是兩種載流子參與導(dǎo)電。但少子受環(huán)境影響明顯。
3.場(chǎng)效應(yīng)管FET和晶體管BJT一樣具有放大作用，而且這兩種放大元件間存在著電極對(duì)應(yīng)關(guān)系G-b，S-e，D-c。因此根據(jù)BJT電路，即可得到與之對(duì)應(yīng)的FET放大電路。但不能簡(jiǎn)單地加以替換，否則有時(shí)電路不能正常工作。場(chǎng)效應(yīng)除作放大器件及可控開(kāi)關(guān)外還可作壓控可變線(xiàn)性電阻使用。
4.場(chǎng)效應(yīng)管S極和D極是對(duì)稱(chēng)的，可以互換使用，耗盡型MOS管柵源電壓可正可負(fù)使用比晶體三極管靈活。
5.場(chǎng)效應(yīng)管組成放大電路時(shí)與晶體管一樣，必須選擇合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，柵極必須有合適的偏壓，但不出現(xiàn)偏流，對(duì)不同類(lèi)型場(chǎng)效應(yīng)管對(duì)偏壓的極性要求不同，特列如下：
注：JFET表示結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，DMOS表示耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管；EMOS表示增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管。
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