單片機外圍電路設計之六：場效應管
對於場效應管來說，在大學期間老師基本沒有講，讓自己自學。到了工作的時候，我們發現場效應管應用還是比較廣泛的。其實場效應管和三極管還是很相似的。在很多應用中，甚至可以直接貼換三極管。
1概述
場效應晶體管（Field Effect Transistor縮寫(FET)）簡稱場效應管。由多數載流子參與導電，也稱爲單極型晶體管。它屬於電壓控制型半導體器件。具有輸入電阻高（10^7～10^12Ω）、噪聲小、功耗低、動態範圍大、易於集成、沒有二次擊穿現象、安全工作區域寬等優點，現已成爲雙極型晶體管和功率晶體管的強大競爭者。
特點
與雙極型晶體管相比，場效應管具有如下特點。
（1）場效應管是電壓控制器件，它通過VGS(柵源電壓)來控制ID（漏極電流）；
（2）場效應管的控制輸入端電流極小，因此它的輸入電阻(Ω)很大。
（3）它是利用多數載流子導電，因此它的溫度穩定性較好；
（4）它組成的放大電路的電壓放大係數要小於三極管組成放大電路的電壓放大係數；
（5）場效應管的抗輻射能力強；
（6）由於不存在雜亂運動的電子擴散引起的散粒噪聲，所以噪聲低。
場效應管是電壓控制元件，而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號源取較少電流的情況下，應選用場效應管；而在信號電壓較低，又允許從信號源取較多電流的條件下，應選用晶體管。場效應管是利用多數載流子導電，所以稱之爲單極型器件，而晶體管是既有多數載流子，也利用少數載流子導電，被稱之爲雙極型器件。
2工作原理
和三極管一樣場效應管也可以應用在放大電路中，而且和三極管是放大基本一致，其放大原理如下：
和三極管一樣，場效應管的放大也是通過電源實現的，而不是信號自己放大。
與三極管對比我們發現三極管是通過電流控制放大的，而場效應管則是通過電壓放大的。
3開關電路
場效應管的開關電路和三極管的開關電路一樣，都是可以從放大電路變化而得。這裏不在說明其變化過程。
同樣把負載放置在Rd的位置。
對於偏置電阻的確定，需要注意：其作用和三極管的上下拉電阻一樣，用於確定柵極的電平狀態，取值一般沒有要求，大都取1M。
4開關電路應用
場效應管的開關電路應用非常廣泛，由於其爲電壓控制型，而且內阻非常小，常常應用在各種大電流開關控制電路中。例如，熱敏微型打印機電源開關、外部電源輸出開關等等。簡單的說，一般小電流開關電路可以適用三極管，大電流開關電路使用場效應管，這裏就不在列舉實例了。
5總結：
和三極管一樣，其開關並不是絕對的，雖然說，在一定的工作電壓下，場效應管就處於開關狀態。但它的開關狀態並不是沒有內阻，其內阻的變化一般都是跟隨其外部電壓的大小而變化。所以，爲了減小其內阻，應儘量加大其開關電壓值。具體多大合適一定要查詢芯片資料。
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