場(chǎng)效應管的個(gè)性

目前，曾經(jīng)適用化的全控型晶體管大致有這么幾大類(lèi)：BJT、FET、IGBT,GTO(Gatc Turn-Off Thyristor，可關(guān)斷晶閘管）、1GCT (Integrated Gatc-Com-mutated Thyristor，集成門(mén)極單向晶閘管)。IGBT、GTO、IGCT -般只用于電流開(kāi)關(guān)放大，即大功帶領(lǐng)域，而不會(huì )用于小信號電壓放大范疇，因而常常將三者劃歸功率半導體、半導體范疇。同時(shí)跨兩個(gè)范疇的是BJT和FET。

所謂全控型，指的是僅僅依托控制端子（基極／柵極／控制極）的信號，晶體管能夠自主翻開(kāi)和關(guān)斷，可控硅的控制極只能控制開(kāi)的動(dòng)作，卻不能關(guān)閉可控硅，這樣的器件稱(chēng)為半控型半導體器件。

GTO和IGCT固然屬于全控型器件，但實(shí)踐上是應用了集成技術(shù)，集成了若干控制電路，固然對外電路而言依然是三端器件（適用的IGCT常常是一個(gè)基于印制板的電路組件），但它們的內部曾經(jīng)不是單一的硅片構造。從實(shí)踐應用上來(lái)說(shuō)，晶體管的導通實(shí)踐上能夠有兩種狀態(tài)：放大與飽和導通，前者用于電壓放大，后者用于電放逐大，GTO與IGCT實(shí)踐上只要后者。

從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，比擬地道的全控型半導體器件實(shí)踐上只要BJT、FET、IGBT?；谶@些理由，本節以BJT、FET、IGBT為例來(lái)看一下FET的典型特征（個(gè)性）。

1．FET是壓控型器件
這一點(diǎn)IGBT與之相同。 BJT的基極需求電壓和電流才干使BJT導通，簡(jiǎn)單地說(shuō)，BJT的控制需求一定的功率。FET的柵極只需求一個(gè)控制電壓即可，控制功率能夠疏忽。當然，由于結電容的存在，高頻應用時(shí)，壓控型器件依然要耗費一定的控制功率，在這一點(diǎn)上，BJT也是一樣的，只不過(guò)結電容耗費的功率與基極所需求的驅動(dòng)功率相比，常常是能夠疏忽的。

2．偏置特性有些不同：常開(kāi)與常閉
在常態(tài)下，JFET是導通的，而B(niǎo)JT則是關(guān)閉的，就像一扇門(mén)，關(guān)于BJT而言，這扇門(mén)是關(guān)閉的，而關(guān)于JFET，這扇門(mén)是翻開(kāi)的，我們所需求的控制，前者的目的是翻開(kāi)，然后者是將其關(guān)閉。

在常態(tài)下，加強型MOSFET與BJT 一樣都是關(guān)閉的，但是狀況并不完整相同，只需有偏置電壓，BJT就會(huì )翻開(kāi)，而MOSFET則至少需求1V以上，通常是4-5V，這個(gè)電壓稱(chēng)為“開(kāi)啟閾值電壓”或者“門(mén)限電壓”。就像一扇門(mén)，BJT足一扇光滑十分好的門(mén)，只需稍稍用力，或者只需有推門(mén)的力存在，哪怕是一陣微風(fēng)，都能使門(mén)翻開(kāi)一條縫；加強型MOSFET則是一扇裝有閉門(mén)器的門(mén)，推門(mén)的力需求到達一定的水平，門(mén)才會(huì )開(kāi)端翻開(kāi)。

3．呈拋物線(xiàn)關(guān)系的轉移特性
所謂轉移特性，大致是指存飽和導通條件下的輸入信號對輸出信號的控制特性，即控制信號變化時(shí)，輸出信號的變化規律。詳細到FET，是指漏極電流與柵極電壓的關(guān)系。
FET的轉移特性大致為拋物線(xiàn)，也能夠描繪為漏極電流與柵極電壓為平方率關(guān)系。有這種轉移特性的半導體器件沒(méi)有三次交調噪聲，也沒(méi)有更高次諧波的調制噪聲。

所謂交調噪聲，也叫交擾調制噪聲，是指兩個(gè)不同頻率的信號在同一器件中相互調制而產(chǎn)生的一種噪聲。交擾調制和調制噪聲是混頻器盡可能要防止的，因而高級的收音頭會(huì )采用FET器件做混頻器件，常見(jiàn)的有雙柵極的MOSFET。

4．JFET的個(gè)性：可控的雙導游電特性

除了串聯(lián)等一些特殊應用，JFET的漏極和源極在應用上并無(wú)區別，能夠互換運用，因而，JFET漏極和源極在普通應用中能夠對調，電路性能并無(wú)區別。

基于這個(gè)原理，將D、S對調，圖1.1中的電路方式能夠演化出另外兩種。也正是由于這個(gè)緣由，有些電路符號會(huì )將JFET的柵極畫(huà)在正中的位置而不是偏下的位置，以表示漏極和源極的外部功用是相同的。5．VMOS的個(gè)性：可變的飽和導通壓降，不變的飽和導通電阻BJT的飽和導通壓降簡(jiǎn)直是恒定的，關(guān)于硅管而言，大致為0.7V，關(guān)于鍺管而言，為o．3V左右，由于鍺管的溫度特性不佳，因而硅管愈加常用。

MOSFET的飽和導通壓降不是恒定的，飽和導通電阻(RDS（ON))卻是一定的（溫度相同條件下），因而VMOS的飽和導通壓降取決于電路巾流過(guò)的電流。

VMOS的飽和導通電阻主要和電壓規格（俗稱(chēng)“耐壓”）有關(guān)，電壓規格越高，飽和導通電阻越大。低電壓規格的VMOS的飽和導電阻普通在mΩ級。

如圖1.3中的8205，飽和導通電阻的典型值為30mΩ，TJ（結溫，近似為晶體管硅片的溫度）為100℃的時(shí)分，飽和導通電阻為40mΩ。不難算出，手機的工作電流即便到達0.5A（實(shí)踐上普通遠小于這個(gè)數值），兩個(gè)電子開(kāi)關(guān)的壓降也只要30mV，思索到溫度的要素，也不會(huì )超越40mV。

假如采用BJT，上述壓降就會(huì )到達1.4V左右，這個(gè)數值與8205上的壓降相比，是不是簡(jiǎn)直能夠疏忽？這就是圖1.3要采用VMOS的緣由。

當然，VMOS的飽和導通電阻也不總是這么小，隨著(zhù)電壓規格的進(jìn)步，這個(gè)數值會(huì )疾速上升。雖然如此，在電壓規格小于200V的普通應用中，它的飽和壓降依然有絕對的優(yōu)勢。

IGBT的飽和壓降與BJT的特性相似，普通為1.5～3V，與電壓規格有關(guān)，因而，在高壓規格(600～1200V)的晶體管中，IGBT有優(yōu)勢，它更大的優(yōu)勢是，IGBT的電壓規格目前可以做到很高，不但遠遠高于FET，也遠遠高于BJT，實(shí)用產(chǎn)品曾經(jīng)到達了4. 3kV～6. 5kV，而適用的VMOS，最高的電壓規格大致為lkV～l. 2kV。

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