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​场效应管的历史和基础知识

  场效应管是一种三端器件,它使用电场来控制流过器件的电流,它还具有高输入阻抗,这在许多电路中都很有用。场效应管是电子工业的关键有源器件。在许多电路中使用的场效应管由分立元件构成,从RF技术到功率控制和切换到一般放大。

  然而,场效应管的主要用途是在集成电路内。在这种应用中,场效应管电路仅能消耗非常小的功率,这使得巨大的超大规模集成电路能够快速工作。如果使用双极技术,则功耗将高出几个数量级,并且产生的功率太大而无法容纳在单个集成电路中。

  场效应管历史

  在第一批场效应管进入市场之前,这个概念已经产生了很多年。但在实现设备并使其工作方面存在许多困难。

  20世纪40年代,贝尔实验室成立了下一个基金会,在那里建立了半导体研究小组。该小组研究了许多与半导体和半导体技术有关的领域,其中一个领域是调制半导体通道中流动的电流的设备。

  在这些早期实验中,研究人员无法使这个想法发挥作用,将他们的想法转变为另一种想法,最终发明了另一种形式的半导体电子元件:双极晶体管。

  在此之后,大部分半导体研究都集中在改进双极晶体管上,并且在一段时间内没有对场效应管的想法进行全面研究。现在场效应管被广泛使用,在许多集成电路中提供主要的有源元件。没有它们,电子技术将与现在的技术截然不同。

  场效应管基础知识

  场效应管基于这样的概念:附近物体上的电荷可以吸引半导体通道内的电荷。场效应管由半导体沟道组成,其两端的电极称为漏极和源极。称为栅极的控制电极放置在非常靠近通道的位置,使得其电荷能够影响通道。场效应管的栅极控制以这种方式从源极流到漏极的载流子(电子或空穴)的流动。它通过控制导电通道的尺寸和形状来实现。

  发生电流的半导体通道可以是P型或N型。这产生了两种类型或类别的场效应管,称为P沟道和N沟道场效应管。

  除此之外,增加栅极上的电压可以耗尽或增加通道中可用的电荷载流子的数量。

  结场效应管电路符号

  因为只有电场控制在通道中流动的电流,所以该装置被称为电压操作并且它具有高输入阻抗,通常是许多兆欧。与电流操作的双极晶体管相比,这可以是明显的优势,并且具有低得多的输入阻抗。

  场效应管电路

  场效应管广泛用于所有形式的电路中,从用于具有分立元件的电路到集成电路中使用的电路。