2、場效應管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級放大器的輸入級作阻抗變換。

3、場效應管可以用作可變電阻。

4、場效應管可以方便地用作恒流源。

5、場效應管可以用作電子開關。

其特點為

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、場效應管的輸入端電流極小,因此它的輸入電阻很大。

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系數要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數；

5、場效應管的抗輻射能力強；

6、由于不存在雜亂運動的少子擴散引起的散粒噪聲,所以噪聲低。

第一種命名方法與雙極型三極管相同,第三位字母J代表結型場效應管,O代表絕緣柵場效應管。第二位字母代表材料,D是P型硅,反型層是N溝道；C是N型硅P溝道。例如,3DJ6D是結型P溝道場效應三極管,3DO6C是絕緣柵型N溝道場效應三極管。

第二種命名方法是CS××#,CS代表場效應管,××以數字代表型號的序號,#用字母代表同一型號中的不同規格。例如CS14A、CS45G等。

在過渡層由于沒有電子、空穴的自由移動,在理想狀態下幾乎具有絕緣特性,通常電流也難流動。但是此時漏極-源極間的電場,實際上是兩個過渡層接觸漏極與門極下部附近,由于漂移電場拉去的高速電子通過過渡層。因漂移電場的強度幾乎不變產生ID的飽和現象。其次,VGS向負的方向變化,讓VGS=VGS(off),此時過渡層大致成為覆蓋全區域的狀態。而且VDS的電場大部分加到過渡層上,將電子拉向漂移方向的電場,只有靠近源極的很短部分,這更使電流不能流通。

按溝道材料型和絕緣柵型各分N溝道和P溝道兩種；按導電方式：耗盡型與增強型,結型場效應管均為耗盡型,絕緣柵型場效應管既有耗盡型的,也有增強型的。

場效應晶體管可分為結場效應晶體管和MOS場效應晶體管,而MOS場效應晶體管又分為N溝耗盡型和增強型；P溝耗盡型和增強型四大類。

結型場效應管（JFET）

1、結型場效應管的分類：結型場效應管有兩種結構形式,它們是N溝道結型場效應管和P溝道結型場效應管。

結型場效應管也具有三個電極,它們是：柵極；漏極；源極。電路符號中柵極的箭頭方向可理解為兩個PN結的正向導電方向。

2、結型場效應管的工作原理(以N溝道結型場效應管為例),N溝道結構型場效應管的結構及符號,由于PN結中的載流子已經耗盡,故PN基本上是不導電的,形成了所謂耗盡區,當漏極電源電壓ED一定時,如果柵極電壓越負,PN結交界面所形成的耗盡區就越厚,則漏、源極之間導電的溝道越窄,漏極電流ID就愈小；反之,如果柵極電壓沒有那么負,則溝道變寬,ID變大,所以用柵極電壓EG可以控制漏極電流ID的變化,就是說,場效應管是電壓控制元件。

絕緣柵場效應管

1、絕緣柵場效應管（MOS管）的分類：絕緣柵場效應管也有兩種結構形式,它們是N溝道型和P溝道型。無論是什么溝道,它們又分為增強型和耗盡型兩種。

2、它是由金屬、氧化物和半導體所組成,所以又稱為金屬—氧化物—半導體場效應管,簡稱MOS場效應管。

3、絕緣柵型場效應管的工作原理(以N溝道增強型MOS場效應管)它是利用UGS來控制“感應電荷”的多少,以改變由這些“感應電荷”形成的導電溝道的狀況,然后達到控制漏極電流的目的。在制造管子時,通過工藝使絕緣層中出現大量正離子,故在交界面的另一側能感應出較多的負電荷,這些負電荷把高滲雜質的N區接通,形成了導電溝道,即使在VGS=0時也有較大的漏極電流ID。當柵極電壓改變時,溝道內被感應的電荷量也改變,導電溝道的寬窄也隨之而變,因而漏極電流ID隨著柵極電壓的變化而變化。

場效應管的工作方式有兩種：當柵壓為零時有較大漏極電流的稱為耗散型；當柵壓為零,漏極電流也為零,必須再加一定的柵壓之后才有漏極電流的稱為增強型。

飽和漏極電流IDSS它可定義為：當柵、源極之間的電壓等于零,而漏、源極之間的電壓大于夾斷電壓時,對應的漏極電流。

夾斷電壓UP它可定義為：當UDS一定時,使ID減小到一個微小的電流時所需的UGS。

開啟電壓UT它可定義為：當UDS一定時,使ID到達某一個數值時所需的UGS。

交流參數

低頻跨導gm它是描述柵、源電壓對漏極電流的控制作用。

極間電容場效應管三個電極之間的電容,它的值越小表示管子的性能越好。

極限參數

漏、源擊穿電壓當漏極電流急劇上升時,產生雪崩擊穿時的UDS。

柵極擊穿電壓結型場效應管正常工作時,柵、源極之間的PN結處于反向偏置狀態,若電流過高,則產生擊穿現象。

2、判定柵極：用萬用表黑表筆碰觸管子的一個電極,紅表筆分別碰觸另外兩個電極。若兩次測出的阻值都很小,說明均是正向電阻,該管屬于N溝道場效應管,黑表筆接的也是柵極。　

3 、制造工藝決定了場效應管的源極和漏極是對稱的,可以互換使用,并不影響電路的正常工作,所以不必加以區分。源極與漏極間的電阻約為幾千歐。注意不能用此法判定絕緣柵型場效應管的柵極。因為這種管子的輸入電阻極高,柵源間的極間電容又很小,測量時只要有少量的電荷,就可在極間電容上形成很高的電壓,容易將管子損壞。

4、估測場效應管的放大能力,將萬用表撥到R×100檔,紅表筆接源極S,黑表筆接漏極D,相當于給場效應管加上1.5V的電源電壓。這時表針指示出的是D-S極間電阻值。然后用手指捏柵極G,將人體的感應電壓作為輸入信號加到柵極上。由于管子的放大作用,UDS和ID都將發生變化,也相當于D-S極間電阻發生變化,可觀察到表針有較大幅度的擺動。如果手捏柵極時表針擺動很小,說明管子的放大能力較弱；若表針不動,說明管子已經損壞。

由于人體感應的50Hz交流電壓較高,而不同的場效應管用電阻檔測量時的工作點可能不同,因此用手捏柵極時表針可能向右擺動,也可能向左擺動。少數的管子RDS減小,使表針向右擺動,多數管子的RDS增大,表針向左擺動。無論表針的擺動方向如何,只要能有明顯地擺動,就說明管子具有放大能力。本方法也適用于測MOS管。為了保護MOS場效應管,必須用手握住螺釘旋具絕緣柄,用金屬桿去碰柵極,以防止人體感應電荷直接加到柵極上,將管子損壞。　

MOS管每次測量完畢,G-S結電容上會充有少量電荷,建立起電壓UGS,再接著測時表針可能不動,此時將G-S極間短路即可。

根據場效應管的PN結正、反向電阻值不一樣的現象,可以判別出結型場效應管的三個

電極。具體方法：將萬用表撥在R×1k檔上,任選兩個電極,分別測出其正、反向電阻值。當某兩個電極的正、反向電阻值相等,且為幾千歐姆時,則該兩個電極分別是漏極D和源極S。因為對結型場效應管而言,漏極和源極可互換,剩下的電極肯定是柵極G。也可以將萬用表的黑表筆（紅表筆也行）任意接觸一個電極,另一只表筆依次去接觸其余的兩個電極,測其電阻值。當出現兩次測得的電阻值近似相等時,則黑表筆所接觸的電極為柵極,其余兩電極分別為漏極和源極。若兩次測出的電阻值均很大,說明是PN結的反向,即都是反向電阻,可以判定是N溝道場效應管,且黑表筆接的是柵極；若兩次測出的電阻值均很小,說明是正向PN結,即是正向電阻,判定為P溝道場效應管,黑表筆接的也是柵極。若不出現上述情況,可以調換黑、紅表筆按上述方法進行測試,直到判別出柵極為止。

電阻法測好壞

測電阻法是用萬用表測量場效應管的源極與漏極、柵極與源極、柵極與漏極、柵極G1與柵極G2之間的電阻值同場效應管手冊標明的電阻值是否相符去判別管的好壞。具體方法：首先將萬用表置于R×10或R×100檔,測量源極S與漏極D之間的電阻,通常在幾十歐到幾千歐范圍（在手冊中可知,各種不同型號的管,其電阻值是各不相同的）,如果測得阻值大于正常值,可能是由于內部接觸不良；如果測得阻值是無窮大,可能是內部斷極。然后把萬用表置于R×10k檔,再測柵極G1與G2之間、柵極與源極、柵極與漏極之間的電阻值,當測得其各項電阻值均為無窮大,則說明管是正常的；若測得上述各阻值太小或為通路,則說明管是壞的。要注意,若兩個柵極在管內斷極,可用元件代換法進行檢測。

測放大能力

用感應信號法具體方法：用萬用表電阻的R×100檔,紅表筆接源極S,黑表筆接漏極D,給場效應管加上1.5V的電源電壓,此時表針指示出的漏源極間的電阻值。然后用手捏住結型場效應管的柵極G,將人體的感應電壓信號加到柵極上。這樣,由于管的放大作用,漏源電壓VDS和漏極電流Ib都要發生變化,也就是漏源極間電阻發生了變化,由此可以觀察到表針有較大幅度的擺動。如果手捏柵極表針擺動較小,說明管的放大能力較差；表針擺動較大,表明管的放大能力大；若表針不動,說明管是壞的。

根據上述方法,用萬用表的R×100檔,測結型場效應管3DJ2F。先將管的G極開路,測得漏源電阻RDS為600Ω,用手捏住G極后,表針向左擺動,指示的電阻RDS為12kΩ,表針擺動的幅度較大,說明該管是好的,并有較大的放大能力。

運用這種方法時要說明幾點：首先,在測試場效應管用手捏住柵極時,萬用表針可能向右擺動（電阻值減小）,也可能向左擺動（電阻值增加）。這是由于人體感應的交流電壓較高,而不同的場效應管用電阻檔測量時的工作點可能不同（或者工作在飽和區或者在不飽和區）所致,試驗表明,多數管的RDS增大,即表針向左擺動；少數管的RDS減小,使表針向右擺動。但無論表針擺動方向如何,只要表針擺動幅度較大,就說明管有較大的放大能力。第二,此方法對MOS場效應管也適用。但要注意,MOS場效應管的輸人電阻高,柵極G允許的感應電壓不應過高,所以不要直接用手去捏柵極,必須用于握螺絲刀的絕緣柄,用金屬桿去碰觸柵極,以防止人體感應電荷直接加到柵極,引起柵極擊穿。第三,每次測量完畢,應當G-S極間短路一下。這是因為G-S結電容上會充有少量電荷,建立起VGS電壓,造成再進行測量時表針可能不動,只有將G-S極間電荷短路放掉才行。

無標示管的判別

首先用測量電阻的方法找出兩個有電阻值的管腳,也就是源極S和漏極D,余下

兩個腳為第一柵極G1和第二柵極G2。把先用兩表筆測的源極S與漏極D之間的電阻值記下來,對調表筆再測量一次,把其測得電阻值記下來,兩次測得阻值較大的一次,黑表筆所接的電極為漏極D；紅表筆所接的為源極S。用這種方法判別出來的S、D極,還可以用估測其管的放大能力的方法進行驗證,即放大能力大的黑表筆所接的是D極；紅表筆所接地是8極,兩種方法檢測結果均應一樣。當確定了漏極D、源極S的位置后,按D、S的對應位置裝人電路,一般G1、G2也會依次對準位置,這就確定了兩個柵極G1、G2的位置,從而就確定了D、S、G1、G2管腳的順序。

判斷跨導的大小

測反向電阻值的變化判斷跨導的大小.對VMOSV溝道增強型場效應管測量跨導性能時,可用紅表筆接源極S、黑表筆接漏極D,這就相當于在源、漏極之間加了一個反向電壓。此時柵極是開路的,管的反向電阻值是很不穩定的。將萬用表的歐姆檔選在R×10kΩ的高阻檔,此時表內電壓較高。當用手接觸柵極G時,會發現管的反向電阻值有明顯地變化,其變化越大,說明管的跨導值越高；如果被測管的跨導很小,用此法測時,反向阻值變化不大。

場效應管的柵極相當于晶體管的基極,源極和漏極分別對應于晶體管的發射極和集電極。將萬用表置于R×1k檔,用兩表筆分別測量每兩個管腳間的正、反向電阻。當某兩個管腳間的正、反向電阻相等,均為數KΩ時,則這兩個管腳為漏極D和源極S（可互換）,余下的一個管腳即為柵極G。對于有4個管腳的結型場效應管,另外一極是屏蔽極（使用中接地）。

判定柵極

用萬用表黑表筆碰觸管子的一個電極,紅表筆分別碰觸另外兩個電極。若兩次測出的阻值都很小,說明均是正向電阻,該管屬于N溝道場效應管,黑表筆接的也是柵極。制造工藝決定了場效應管的源極和漏極是對稱的,可以互換使用,并不影響電路的正常工作,所以不必加以區分。源極與漏極間的電阻約為幾千歐。

注意不能用此法判定絕緣柵型場效應管的柵極。因為這種管子的輸入電阻極高,柵源間的極間電容又很小,測量時只要有少量的電荷,就可在極間電容上形成很高的電壓,容易將管子損壞。

估測放大能力

將萬用表撥到R×100檔,紅表筆接源極S,黑表筆接漏極D,相當于給場效應管加上1.5V的電源電壓。這時表針指示出的是D-S極間電阻值。然后用手指捏柵極G,將人體的感應電壓作為輸入信號加到柵極上。由于管子的放大作用,UDS和ID都將發生變化,也相當于D-S極間電阻發生變化,可觀察到表針有較大幅度的擺動。如果手捏柵極時表針擺動很小,說明管子的放大能力較弱；若表針不動,說明管子已經損壞。由于人體感應的50Hz交流電壓較高,而不同的場效應管用電阻檔測量時的工作點可能不同,因此用手捏柵極時表針可能向右擺動,也可能向左擺動。少數的管子RDS減小,使表針向右擺動,多數管子的RDS增大,表針向左擺動。無論表針的擺動方向如何,只要能有明顯地擺動,就說明管子具有放大能力。

本方法也適用于測MOS管。為了保護MOS場效應管,必須用手握住螺釘旋具絕緣柄,用金屬桿去碰柵極,以防止人體感應電荷直接加到柵極上,將管子損壞。

MOS管每次測量完畢,G-S結電容上會充有少量電荷,建立起電壓UGS,再接著測時表針可能不動,此時將G-S極間短路一下即可。

2、輸出特性： UDS與ID的關系稱為輸出特性。

3、結型場效應管的放大作用：結型場效應管的放大作用一般指的是電壓放大作用。

貼片場效應管

1、場效應管是電壓控制器件,管子的導電情況取決于柵極電壓的高低。晶體管是電流控制器件,管子的導電情況取決于基極電流的大小。 2：場效應管漏源靜態伏安特性以柵極電壓UGS為參變量,晶體管輸出特性曲線以基極電流Ib 為參變量。

3、場效應管電流IDS與柵極UGS之間的關系由跨導Gm 決定,晶體管電流Ic與Ib 之間的關系由放大系數β決定。也就是說,場效應管的放大能力用Gm 衡量,晶體管的放大能力用β衡量。

4、場效應管的輸入阻抗很大,輸入電流極小；晶體管輸入阻抗很小,在導電時輸入電流較大。

5、一般場效應管功率較小,晶體管功率較大。

2、各類型場效應管在使用時,都要嚴格按要求的偏置接人電路中,要遵守場效應管偏置的極性。如結型場效應管柵源漏之間是PN結,N溝道管柵極不能加正偏壓；P溝道管柵極不能加負偏壓,等等。

3、MOS場效應管由于輸入阻抗極高,所以在運輸、貯藏中必須將引出腳短路,要用金屬屏蔽包裝,以防止外來感應電勢將柵極擊穿。尤其要注意,不能將MOS場效應管放入塑料盒子內,保存時最好放在金屬盒內,同時也要注意管的防潮。

4、為了防止場效應管柵極感應擊穿,要求一切測試儀器、工作臺、電烙鐵、線路本身都必須有良好的接地；管腳在焊接時,先焊源極；在連入電路之前,管的全部引線端保持互相短接狀態,焊接完后才把短接材料去掉；從元器件架上取下管時,應以適當的方式確保人體接地如采用接地環等；當然,如果能采用先進的氣熱型電烙鐵,焊接場效應管是比較方便的,并且確保安全；在未關斷電源時,絕對不可以把管插人電路或從電路中拔出。以上安全措施在使用場效應管時必須注意。

5、在安裝場效應管時,注意安裝的位置要盡量避免靠近發熱元件；為了防管件振動,有必要將管殼體緊固起來；管腳引線在彎曲時,應當大于根部尺寸5毫米處進行,以防止彎斷管腳和引起漏氣等。

6、使用VMOS管時必須加合適的散熱器后。以VNF306為例,該管子加裝140×140×4（mm）的散熱器后,最大功率才能達到30W。

7、多管并聯后,由于極間電容和分布電容相應增加,使放大器的高頻特性變壞,通過反饋容易引起放大器的高頻寄生振蕩。為此,并聯復合管管子一般不超過4個,而且在每管基極或柵極上串接防寄生振蕩電阻。

8、結型場效應管的柵源電壓不能接反,可以在開路狀態下保存,而絕緣柵型場效應管在不使用時,由于它的輸入電阻非常高,須將各電極短路,以免外電場作用而使管子損壞。

9、焊接時,電烙鐵外殼必須裝有外接地線,以防止由于電烙鐵帶電而損壞管子。對于少量焊接,也可以將電烙鐵燒熱后拔下插頭或切斷電源后焊接。特別在焊接絕緣柵場效應管時,要按源極－漏極－柵極的先后順序焊接,并且要斷電焊接。

10、用25W電烙鐵焊接時應迅速,若用45～75W電烙鐵焊接,應用鑷子夾住管腳根部以幫助散熱。結型場效應管可用表電阻檔定性地檢查管子的質量（檢查各PN結的正反向電阻及漏源之間的電阻值）,而絕緣柵場效管不能用萬用表檢查,必須用測試儀,而且要在接入測試儀后才能去掉各電極短路線。取下時,則應先短路再取下,關鍵在于避免柵極懸空。

在要求輸入阻抗較高的場合使用時,必須采取防潮措施,以免由于溫度影響使場效應管的輸入電阻降低。如果用四引線的場效應管,其襯底引線應接地。陶瓷封裝的芝麻管有光敏特性,應注意避光使用。

對于功率型場效應管,要有良好的散熱條件。因為功率型場效應管在高負荷條件下運用,必須設計足夠的散熱器,確保殼體溫度不超過額定值,使器件長期穩定可靠地工作。

總之,確保場效應管安全使用,要注意的事項是多種多樣,采取的安全措施也是各種各樣,廣大的專業技術人員,特別是廣大的電子愛好者,都要根據自己的實際情況出發,采取切實可行的辦法,安全有效地用好場效應管。

場效應管是利用多數載流子導電,所以稱之為單極型器件,而晶體管是即有多數載流子,也利用少數載流子導電,被稱之為雙極型器件。

有些場效應管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負,靈活性比晶體管好。

場效應管能在很小電流和很低電壓的條件下工作,而且它的制造工藝可以很方便地把很多場效應管集成在一塊硅片上,因此場效應管在大規模集成電路中得到了廣泛的應用。

場效應器件憑借其低功耗、性能穩定、抗輻射能力強等優勢,在集成電路中已經有逐漸取代三極管的趨勢。但它還是非常嬌貴的,雖然現在多數已經內置了保護二極管,但稍不注意,也會損壞。所以在應用中還是小心為妙。

1、場效應管的源極s、柵極g、漏極d分別對應于三極管的發射極e、基極b、集電極c,它們的作用相似。

2、場效應管是電壓控制電流器件,由vGS控制iD,其放大系數gm一般較小,因此場效應管的放大能力較差；三極管是電流控制電流器件,由iB（或iE）控制iC。

3、場效應管柵極幾乎不取電流（ig»0）；而三極管工作時基極總要吸取一定的電流。因此場效應管的輸入電阻比三極管的輸入電阻高。

4、場效應管只有多子參與導電；三極管有多子和少子兩種載流子參與導電,而少子濃度受溫度、輻射等因素影響較大,因而場效應管比晶體管的溫度穩定性好、抗輻射能力強。在環境條件（溫度等）變化很大的情況下應選用場效應管。

5、場效應管在源極水與襯底連在一起時,源極和漏極可以互換使用,且特性變化不大；而三極管的集電極與發射極互換使用時,其特性差異很大,b值將減小很多。

6、場效應管的噪聲系數很小,在低噪聲放大電路的輸入級及要求信噪比較高的電路中要選用場效應管。

7、場效應管和三極管均可組成各種放大電路和開路電路,但由于前者制造工藝簡單,且具有耗電少,熱穩定性好,工作電源電壓范圍寬等優點,因而被廣泛用于大規模和超大規模集成電路中。

8、三極管導通電阻大,場效應管導通電阻小,只有幾百毫歐姆,在現在的用電器件上,一般都用場效應管做開關來用,他的效率是比較高的 。

場效應晶體管于1925年由Julius Edgar Lilienfeld和于1934年由Oskar Heil分別發明,但是實用的器件一直到1952年才被制造出來（結型場效應管,Junction-FET,JFET）。1960年Dawan Kahng發明了金屬氧化物半導體效應晶體管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-effect transistor, mosfet）,從而大部分代替了JFET,對電子行業的發展有著深遠的意義。

電極

所有的FET都有柵極（gate）、漏極（drain）、源極（source）三個端,分別大致對應BJT的基極（base）、集電極（collector）和發射極（emitter）。除JFET以外,所有的FET也有第四端,被稱為體（body）、基（base）、塊體（bulk）或襯底（substrate）。這個第四端可以將晶體管調制至運行；在電路設計中,很少讓體端發揮大的作用,但是當物理設計一個集成電路的時候,它的存在就是重要的。在圖中柵極的長度（length）L,是指源和漏的距離。寬度（width）是指晶體管的范圍,在圖中和橫截面垂直。通常情況下寬度比長度大得多。長度1微米的柵極限制最高頻率約為5GHz,0.2微米則是約30GHz。

這些端的名稱和它們的功能有關。柵極可以被認為是控制一個物理柵的開關。這個柵極可以通過制造或者消除源極和漏極之間的溝道,從而允許或者阻礙電子流過。如果受一個加上的電壓影響,電子流將從源極流向漏極。體很簡單的就是指柵、漏、源極所在的半導體的塊體。通常體端和一個電路中最高或最低的電壓相連,根據類型不同而不同。體端和源極有時連在一起,因為有時源也連在電路中最高或最低的電壓上。當然有時一些電路中FET并沒有這樣的結構,比如級聯傳輸電路和串疊式電路。

組成

FET由各種半導體構成,目前硅是最常見的。大部分的FET是由傳統塊體半導體制造技術制造,使用單晶體半導體硅片作為反應區,或者溝道。

大部分的不常見體材料,主要有非晶硅、多晶硅或其它在晶體管中,或者有機場效應晶體管中的非晶半導體。有機場效應晶體管基于有機半導體,常常用有機柵絕緣體和電極。