场效应管有什么用处？

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　　以MOS场效应管为例，可以分为NMOS和PMOS，是一个电压控制的电子开关，用处非常多，简单举例分析一下。

　　BLDC和逆变器都需要逆变，在逆变时需要用到MOS管，BLDC一般采用六个NMOS构成桥式电路，分别接电机的U,V,W三相，依次来驱动电机的运转。

　　如上图所示，就是常用的驱动电路，上下桥臂的两个NMOS不同时导通，总共有六种导通方式。在选用NMOS时要考虑两个主要参数：NMOS两端的电压和通过电流。除此之外，也可以选择集成了六个NMOS的IPM模块来实现，可以减小PCB板的尺寸。

　　机械式的触点在分断时，会产生电弧，电流越大产生的电弧越大。所以在电弧比较敏感的的场合，固态继电器SSR用的比较多。直流系统中，固态继电器SSR的电子式触点是用MOS管来实现，为了增大过电流能力，会将MOS管的裸片焊接在散热基板上，再配合外接散热片起到散热作用。

　　为了避免因操作失误将电源反接烧坏电路板，会考虑防电源接反电路。可以通过二极管来实现防反接，但是缺点是：

　　二极管压降较大，对于低电压系统不太实用；

　　二极管过电流能力小，对于大电流而言不合适；

　　MOS管可以实现防反接，以PMOS为例，将PMOS接在电源正端实现防反接，如下图所示：

　　上图工作原理如下：上电时MOS管的寄生二极管导通，电源、负载形成回路，PMOS的源极S电位被钳制在电源电压减0.6V，而门极G接在电源负端，PMOS管导通，电流从D流向S。把二极管短路。如果接反的话，G极是高电平，PMOS管不导通。依次实现电路防反接。

　　NMOS防反接时用在低端。

　　需要用到电子开关、过电流比较大、耐压比较大的场合，都可以用到MOS场效应管。

　　以上就是这个问题的回答，感谢留言、评论、转发。

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　　场效应管常以英文字母FET表示，是一种电压正向控制的半导体器件，利用电场效应来控制输出电流的大小，故称作场效应管。其优点，输入电阻高、功耗低、噪音小，且用途广泛。根据场效应管的结构不同可分结型场效应管和绝缘栅型场效应管，结型场效应管导电沟道类型有P沟道和N沟道，绝缘栅场效管(MOSFET)也有这两种类型，两者的工作原理完全相同。

　　根据场效应管的工作特性，其工作区域有四个，分别是非饱和区、饱和区、截止区、击穿区。

　　场效应管的用途

　　无触点开关；此时场效应管工作在非饱和区，导电沟道畅通，漏(D)_源(S)之间呈线性电阻特性。因为此电阻大小与栅(G)_源(S)电压大小有关，所以又把这个区域叫压控电阻区。在低压小电流工作时，可用做电压控制的可变线性电阻和导通电阻很小的无触点开关。

　　放大器；场效应管工作在饱和区，也叫恒流区。此时，场效应管的漏极电流不受栅(G)_源(S)的电压控制，而且与漏(D)_源(S)电压大小基本无关，呈现恒流特性，因此可以把场效应管作放大器使用。

　　开关电路；此时场效应管工作在截止区。当漏(D)_源(S)电压大于零且栅(G)_源(S)电压又小于场效应管的夹断电压U(GS)时，此时场效应管进入截止状态，漏(D)_源(S)极处于开路状态，因此多用于开关电路中。

　　场效应管在工作时避免进入击穿区，当漏(D)_源(S)的电压过大时，此时场效应管的PN结反偏过大，极有可能出现反向击穿现象，则进入击穿区。

　　结型场效应管的示意图和符号

　　绝缘栅型场效应管的示意图和符号

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　　场效应管与我们经常见到的三极管在用途上有很多相似之处，而在控制原理上确有很大不同。我们知道三极管是电流控制型的器件而场效应管是电压控制型器件，说的明确一些，场效应管实质上是用电场效应来对电流大小进行控制的，这一点是有别于三极管的。

　　下面我就对场效应管在电路中的用途和大家交流一下。

　　场效应管有许多三极管所不具备的优点，这为它在大规模集成电路中的应用拓展了范围。比如耗电小、体积小、输入阻抗高且噪声低、热稳定好且制造简单等很多优点。鉴于以上优点在大规模集成电路中应用了很多场效应管。

　　我们知道当场效应管满足一定条件时，它会工作于输出特性的恒流区，如果我们能够保持Ugs是一个常数，那么输出的电流ID也就是一个定值。这时候场效应管就相当于一个恒流源，如下图所示的那样。

　　场效应管与三极管一样也可以组成放大电路，只要有合适的栅极电压就可以了；再一个作用就是借助了场效应管的输入阻抗极高的特点，常常作为放大电路的输入级，输出常用三极管，可以构成高阻抗管混合跟随器，这种电路组成的混合跟随器其性能非常优良。

　　我们常见的驻极体电容式话筒内部采用的放大器就是一个结型场效应管。比如在录音机中为了使驻极体话筒与录音机的输入阻抗匹配，就在话筒内装一个场效应管源极输出器进行阻抗变换，从而满足阻抗匹配的要求。

　　在开关电源中，要用到场效应管作为开关管、作为振荡电路用，所产生的脉冲送给脉冲变压器。脉冲变压器次级输出脉冲电压，然后通过整流输出稳定的直流电供给负载用；另外在计算机主板的CPU电源管理芯片也用了场效应管，它在电源管理芯片脉冲信号的作用下，不断地导通与截止，把电能存储在电感中，最后供给负载用电。

　　由此可知，场效应管的作用在电子电路中很多，只要朋友们平时细心挖掘，能够发现它在电路中的更多作用。以上就是我对这个问题的回答，欢迎大家指导。敬请关注电子及工控技术。

　　场效应管主要有结型场效应管（JFET）、MOS两大类，当然个人认为IGBT也可归为场效应管。

　　其中JFET比较冷门，但并不是说它就一无是处。JFET因其低噪声的优势，常常作为运放的输入级。比如我们常用的运放TL084就是JFET作为输入差分对的运放。当然，现在TL084的参数指标在同类运放中已经平淡无奇。

　　图1 TL084的原理图简图

　　IGBT结合了MOS和BJT的优点，但主要用于高压大电流下功率开关。比如高铁上的变流器就有IGBT整流模块。从图2和图3可以看出IGBT与功率MOS在结构上是很相似的，最大的区别在于IGBT在N型漂移区下有一层重掺杂的P型衬底作为IGBT的集电极（这是对N沟道器件而言，对P沟道器件则要反一下）。

　　图2 N沟道功率IGBT结构示意图

　　图3 N沟道功率MOS管结构示意图

　　接下来就重点讲MOS管了。在当前电子科技中，MOS管可谓无处不在，可以说MOSFET技术是当前半导体工业的基石，尤其是CMOS。在集成电路中，尤其是数字集成电路，如CPU、FPGA、DRAM等等，绝大多数，注意是绝大多数集成电路使用的是CMOS工艺。所谓的CMOSFET，即互补金属氧化物半导体场效应管（Complementary Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor），即芯片上既有NMOS又有PMOS晶体管的半导体工艺。我们可以看一个最简单的数字电路里的CMOS反相器

　　图4 CMOS反相器原理图

　　图5 CMOS反相器结构示意图

　　从图5中可以看到，PMOS是做在一个N阱中。CMOS工艺是一种平面工艺，与图2所示的功率MOS的垂直工艺是不同的。早期还有NMOS工艺，即芯片上只有NMOS，而图4中PMOS的位置只是一个电阻，这样工艺更简单。但由于电阻的存在，导致NMOS工艺功耗大，开关频率低。

　　当今半导体业界，如台积电、三星、intel和中芯国际等的12英寸线大部分都是CMOS工艺。MOS工艺占如此高的比例，自然有它的优势，只不过优势不在单管性能上。

　　1. MOS工艺简单，需要的掩膜（Mask）层数少，这样就使得成大为降低；

　　2. 几乎无栅极电流，功耗更小；

　　3. 相比Bipolar晶体管基极输入到发射极有一个的二极管，CMOS工艺栅极输入无二极管反向恢复时间的问题，开关频率可以更高；

　　4. 更容易驱动，显然图4中的NMOS和PMOS是不能简单地用BJT NPN和PNP三极管代替的。

　　在集成电路领域，遵循摩尔定律演进的半导体工艺就是CMOS工艺。那么除了上述优点，MOS管是否还有其他优点？在开关电源领域，现在除了高压高电流下的IGBT，几乎全部是用MOS管来做开关。任意选一个开关电源方案，凌特的LT8610，这是一个集成了内部开关的控制器，见图6

　　图6 LT8610开关电源转换器

　　可以看到，作为一个Bulk式开关电源，在图6中并没有看到肖特基二极管，这是因为LT8610是一个同步整流控制器，用一个MOSFET取代了肖特基二极管，以提高电源效率。

　　再来看它的内部框图

　　图7 LT8610内部框图

　　可以看到LT8610内部集成了两个MOS管，其中M1是Bulk开关管，而M2是同步整流管。用MOS做同步整流管是因为MOS管是单载流子器件，即在MOS管开通后，NMOS管沟道中只有电子参与导电，而PMOS沟道中只有空穴参与导电，因此对于NMOS电流既可以从漏极流到源极，也可以从源极流到漏极。其次，由于是单载流子导电器件，MOS管导通后，源漏之间没有饱和压降，只有一个几mΩ到几十mΩ的电阻，也没有二极管反向恢复时间的问题。能够取得比用肖特基二极管更低的功率消耗。

　　最后再补充一点：LT8610中，两个MOS都是N型的，为了使上管M1能充分驱动，需要用到自举电容（图6中SW和BST之间的100nF的电容）

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　　我看大家说的都挺好的，我就来说一说我工作中最经常能接触到的一类场效应管吧。这种场效应管是应用在广播电视领域中的，是电视发射机中射频放大器的最主要核心，价格比较昂贵，操作过程也要求十分严格。

　　我们一般都叫它功放管，当然今天我说的是众多型号中的一种，MRF6VP3450H，全新的价格大概在800到1000元一支。

　　这是使用过的旧管子，它工作在分米波段，470~860MHz，工作电压为50V，静态电流1.4A，额定数字功率90W，功率增益22.5dBm。

　　这是新的功放管，都是这种防静电膜的包装。无论是拾取、安装、焊接还是通电操作的过程都要严格的按照操作流程来做，注意好防静电的工艺。

　　整个操作过程的操作人员都要佩戴防静电手环，拾取和安装的过程不能直接用手触摸功放管的源极和栅极，必须使用绝缘的镊子。

　　由于功放管工作的过程中所产生的热量较大，所以整个放大器必须安装在散热底台上，那么功放管在安装之前就需要在基极的铜底板上涂上一层薄薄的硅油或硅脂，以保证接触面贴合使散热良好。焊接的过程更是要保证操作台和电烙铁的接地良好，最好是加热后拔掉烙铁的电源插头，以免烙铁漏电击穿场效应管。

　　通电调试的过程更是要小心谨慎，安装好其它元件的功放盘要先上电检查，确认电路基本无误后，将栅极电压调整至最小。安装功放管之后，通电之前要确保输出端接好负载，最好接上网络分析仪，以便随时观察增益曲线的变化。然后缓缓调整加大栅极电压，直至栅极电流达到1.4A为止。

　　之后再通过功率测试，测量和记录好各项指标之后才能安装到整机上。