ＦＥＴ是Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ的縮寫，稱為場效應(yīng)晶體管。它是晶體管的一種。通常所說的晶體管是指雙極晶體管。

ＦＥＴ與雙極晶體管相對應(yīng)，有時也叫做單極晶體管。如照片２．１所示，ＦＥＴ的外形與雙極晶體管幾乎相同。

 照片２．１　各種ＦＥＴ（ＦＥＴ的外觀與雙極晶體管幾乎相同。近來，在從小信號到大功率，
從低頻到高頻的各種類型的器件中得到了廣泛應(yīng)用。外形大的是功率ＭＯＳ）

雖然同樣是晶體管，但是雙極晶體管與ＦＥＴ的工作原理卻完全不同。ＦＥＴ具有雙極晶體管所不具備的優(yōu)點，也有自身的缺點。將難以理解的問題留到后面，現(xiàn)在先從ＦＥＴ的工作原理開始分析。

２．１放大電路的波形

２．１．１ ３倍放大器

圖２．１是一個實驗電路。整個電路與雙極晶體管的發(fā)射極接地放大電路相當，只是用ＦＥＴ替換了晶體管。

圖２．２是使用雙極晶體管的發(fā)射極接地放大電路。可以看出兩個電路中的電路常數(shù)不太相同，圖２．１的電路是將圖２．２電路中的雙極晶體管用ＦＥＴ置換的電路。

圖２．１　ＦＥＴ的實驗放大電路（單管ＦＥＴ源極接地放大電路，可以認為是發(fā)射極接地放大電路中的晶體管被ＦＥＴ置換）

圖２．２　使用雙極晶體管的發(fā)射極接地放大電路（發(fā)射極接地放大電路是雙極晶體管最基本的放大電路）

與雙極晶體管一樣，ＦＥＴ也有三個極，即柵極（Ｇａｔｅ）、源極（Ｓｏｕｒｃｅ）和漏極（Ｄｒａｉｎ）。如果與雙極晶體管的各極相對比，如圖２．３所示，柵極對應(yīng)于基極，源極對應(yīng)于發(fā)射極，漏極對應(yīng)于集電極。

所以，與雙極晶體管發(fā)射極接地放大電路相對應(yīng)，圖２．１的電路稱為源極接地放大電路（Ｃｏｍｍｏｎ Ｓｏｕｒｃｅ Ａｍｌｉｆｉｅｒ）。

照片２．２是裝配在普通印刷電路板上的圖２．１電路的照片。照片２．３是給它輸入１ｋＨｚ、１Ｖ�玻ǚ濯卜澹┱�弦波時的輸出波形。 輸出約為３Ｖ，所以這個放大電路的放大倍數(shù)（電壓增益）ｖ是３（＝３Ｖ�玻�１Ｖ�玻�。

輸入輸出的相位關(guān)系也與使用雙極晶體管的發(fā)射極接地放大電路的情況相同，輸出與輸入間相位相差１８０°（波形反轉(zhuǎn)）。

圖２．３　ＦＥＴ與雙極晶體管的各電極（ＦＥＴ與雙極晶體管的工作原理完全不同，但是各極間的對應(yīng)關(guān)系可以幫助理解ＦＥＴ的工作原理）

　　
照片２．２　ＦＥＴ的實驗放大電路（使用小信號Ｎ溝面結(jié)型ＦＥＴ。看起來與晶體管放大電路相同）

照片２．３ 輸入電壓ｉ與輸出電壓ｏ的波形（０．５Ｖ／ｄｉｖ，２００ｓ／ｄｉｖ）
（ｉ為１Ｖ，ｏ為３Ｖ，所以是３倍放大器。周期是１ｍｓ，所以頻率是１ｋＨｚ，ｉ與ｏ相位相反）

２．１．２ 柵極上加偏壓

照片２．４是輸入信號ｉ與ＦＥＴ的柵極電位的波形。

的交流成分就是能夠通過耦合電容１的輸入信號ｉ。的直流成分是由１與２形成的１．７Ｖ電壓。這個電壓加在ＦＥＴ的柵極上，叫做柵偏壓。與雙極晶體管相同，ＦＥＴ也需要在柵極上加直流偏壓。

照片２．４輸入電壓ｉ與柵極電壓的波形（１Ｖ／ｄｉｖ，２００ｓ／ｄｉｖ）
（的交流成分是ｉ通過１的成分，直流成分是由１與２形成的偏壓電壓） 

２．１．３柵極源極間電壓為０．４Ｖ

照片２．５是柵極電位與源極電位ｓ的波形。與ｓ都是交流振幅，相位完全相同。如照片２．４所示，和ｉ的交流波形完全相同，所以源極電位s與輸入信號ｉ也具有完全相同的交流波形。

照片２．５柵極電位與源極電位ｓ的波形（１Ｖ／ｄｉｖ，２００ｓ／ｄｉｖ）
（與ｓ的交流成分完全相同，直流電位相差０．４Ｖ。這是ＦＥＴ電路最重要的一點）

可以看出ＦＥＴ的源極接地放大電路與雙極晶體管的發(fā)射極接地放大電路相同，從源極取出的信號完全沒有電壓放大作用（電壓增益為）。

但是當信號加到柵極，從源極取出信號時，卻有電流放大作用。這個電路與雙極晶體管的射極跟隨器相當，所以稱為源極跟隨器。

關(guān)于源極跟隨器將在第４章詳細討論。

照片２．５中示出了ＦＥＴ電路設(shè)計中的一個重要問題，就是柵極電位與源極電位ｓ間的電位差。

如照片２．４所示，的直流電位是１．７Ｖ，ｓ的直流電位是２．１Ｖ，比高０．４Ｖ。就是說，在圖２．１的電路中，ＦＥＴ柵極與源極之間的電壓ＧＳ為０．４Ｖ。源極電位壓比柵極電位高（后面將要講到并不是所有的ＦＥＴ都是０．４Ｖ）。

如圖２．４所示，雙極晶體管基極與發(fā)射極間相當于接入一個二極管，晶體管在放大工作時基極發(fā)射極間電壓ＢＥ為０．６～０．７Ｖ。而且對于ＮＰＮ晶體管來說，發(fā)射極電位比基極低。 

圖２．４ＢＥ與ＧＳ
（晶體管的ＢＥ是０．６～０．７Ｖ，發(fā)射極電位比基極低。圖１電路中ＧＳ是０．４Ｖ，源極電位比柵極高） 

這就是雙極晶體管電路與ＦＥＴ電路工作上最重要的不同點。 

２．１．４ＦＥＴ是電壓控制器件

雙極晶體管是由基極電流控制集電極與發(fā)射極之間電流流動的器件，是由電流控制輸出的，所以叫做電流控制器件；ＦＥＴ是由柵極上所加的電壓控制漏極與源極之間電流流動的器件，是由電壓控制輸出的，所以稱為電壓控制器件。

ＦＥＴ的柵極上沒有電流流過（實際上，只有極小的電流流過，比雙極晶體管基極電流小得多）。因此在圖２．１的電路中，認為漏極電流
ｄ與源極電流ｓ的大小完全相等。

如果換一種理解方法，可以認為圖２．１的電路是將如圖２．５所示的輸入信號ｉ的電壓變化量Δｉ（這時為±０．５Ｖ）作為漏極的電流變化量Δｄ（這時為±０．２５ｍＡ）輸出的可變電流源 。

圖２．５將電壓的變化變?yōu)殡娏鞯淖兓?
（換一種理解方法，源極接地放大電路的ＦＥＴ是由輸入電壓ｉ控制的可變電流源） 

２．１．５輸出是源極電流的變化部分

照片２．６是源極電位ｓ與漏極電位ｄ的波形。這樣看到的柵極電位、源極電位ｓ與輸入信號ｉ的波形是相同的。像照片２．６那樣，ＦＥＴ的漏極上看到的是被放大了的ｉ的波形，但是，ｄ的波形與ｉ的波形相位相反。

ＦＥＴ的源極所連接的電阻是源極電阻Ｓ。如照片２．５所示，ｓ的振幅為２．１±０．５Ｖ，所以流過Ｓ的電流在以１．０５ｍＡ為中心的±０．２５ｍＡ范圍變化（（２．１±０．５）／２ｋΩ＝１．０５±０．２５ｍＡ）。所有從ＦＥＴ
的源極流出的電流都流過Ｓ，所以源極電流ｓ為１．０５±０．２５ｍＡ。

這個電流變化量Δ ｄ通過漏極與電源間連接的電阻——— 漏極負載電阻Ｄ以電阻上產(chǎn)生的電壓降的形式呈現(xiàn)出來，因此輸出電壓再次返回為電壓變化量Δ ｄ的形式，從漏極取出。 

照片２．６源極電位ｓ與漏極電位ｄ的波形（２Ｖ／ｄｉｖ，２００ｓ／ｄｉｖ）
（ｓ與輸入信號ｉ的波形相同，ｄ是放大后的波形。但是，相位是相反的）

２．１．６漏極的相位相反

Ｄ連接在漏極與電源之間，所以這里產(chǎn)生的電壓降是以電源為基準的。因此，當輸入電壓ｉ增加，漏極電流也增加時，Ｄ上的電壓降相對于電源也變大，漏極相對于地的電位ｄ（Ｄ與漏極的接點電位）減少。

相反，如果ｉ減少時漏極電流也減少，Ｄ上的電壓降變小，ｄ相對于ＧＮＤ增加。因此，相對于ｉ，ｄ的相位是反相的 —— 相位變化１８０°。

由照片２．５和照片２．６可以看出，對于ＦＥＴ源極接地放大電路來說，各極間呈現(xiàn)出的信號的相位關(guān)系是柵極源極間同相（相位差為零
），柵極漏極間以及源極漏極間反相。

但是，需要注意的是這只是源極接地時的相位關(guān)系，對于后面將要講到的柵極接地放大電路來說，情況是不同的。這里的情況與雙極晶體管發(fā)射極接地放大電路相同。照片２．７是漏極電位ｄ與輸出電壓ｏ的波形。耦合電容２隔斷了ｄ的直流成分，取出的輸出僅是以０Ｖ為中心擺動的交流成分。 

照片２．７漏極電位ｄ與輸出電壓ｏ的波形（５Ｖ／ｄｉｖ，２００ｓ／ｄｉｖ）
（由于ｄ的直流成分被耦合電容隔斷，所以取出的輸出僅是以０Ｖ為中心擺動的交流成分） 

２．１．７與雙極晶體管電路的差別

前面看到的ＦＥＴ的源極接地放大電路是不是與雙極晶體管的發(fā)射極放大電路完全相同？

實際上幾乎是完全相同的，只有一點差別，這就是雙極晶體管的基極發(fā)射極間電壓ＢＥ與ＦＥＴ的柵極源極間電壓ＧＳ在電壓、極性上有差別。

這一點對于ＦＥＴ電路是非常重要的。只有搞清楚ＧＳ究竟有多大，才能夠方便地像使用雙極晶體管那樣使用ＦＥＴ。

下面將結(jié)合ＦＥＴ的工作原理，說明這個ＧＳ的大小。