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FET场效应晶体管的主要应用领域有哪些

场效应晶体管(FET)应用,模拟开关:FET作为模拟电路中的开关的应用是其工作模式的直接结果。这是因为当栅极 - 源极电压V GS为零时,n沟道FET将在饱和区域中工作并且将(几乎)短路。FET广泛用于集成电路(IC)。

场效应晶体管(FET)应用

模拟开关

FET作为模拟电路中的开关的应用是其工作模式的直接结果。这是因为当栅极 - 源极电压V GS为零时,n沟道FET将在饱和区域中工作并且将(几乎)短路。因此输出电压将为零(图1)。另一方面,如果在栅极和源极端子之间施加负电压,即如果V GS为负,则FET在其截止或夹断区域中工作。这意味着,在这种情况下,FET的作用类似于开路,漏极电流I D将等于零。由此,负载电阻R D两端的电压将为零,这进一步导致V.DD出现在V 0。

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可以利用JFET的这种类似开关的特性来设计如图2所示的模拟多路复用器。

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这里,使每个输入信号(信号1,信号2,......信号n)在连接到输出端子V 0之前通过专用JFET(T 1,T 2,... T n)。这里,取决于FET的栅极端子处的电压VGS,多个输入信号中的仅一个信号将出现在输出端子处。

例如,如果V GS2为负而所有其他V GS电源为零,则输出信号为信号2。

此外,绝缘栅双极晶体管(IGBT)的开关特性在内燃机点火线圈中得到应用。快速切换和电压阻断功能。

放大器

结型FET(JFET)用于放大级,将前一级与下一级隔离,从而起到缓冲放大器的作用(图3)。这是因为JFET具有非常高的输入阻抗,因此前级将被轻载,导致级1的整个输出出现在缓冲器的输入端。

此外,由于提供的输出阻抗低,可以使用公共漏极配置中的JFET使整个缓冲器输出出现在阶段2的输入端。这甚至意味着缓冲放大器能够驱动重负载或小负载电阻。

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与双极结型晶体管(BJT)相比,FET是低噪声器件。这使得它成为在接收器前端用作放大器的有用元件,因为在最终输出时需要最小量的噪声。此外,应注意JFET是电压控制器件,这使得它们理想地用作射频(RF)放大器。这背后的原因是,人们期望RF放大器适当地响应,即使当在接收机端天线接收的弱信号(信号与非常低量的电流)。

共源(CS)配置的FET放大器可用于驱动另一个共放极配置的FET放大器,形成一个共源共栅放大器,如图4所示。虽然级联放大器的增益与CS放大器的增益相同,但其与CS放大器相比,输入电容非常低。此外,Cascade放大器在其输入端提供非常高的电阻。

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相移振荡器

JFET在其输入端提供高阻抗,从而降低了负载效应。此外,它们可以适当地用于实现放大和反馈功能。FET的这种性质使它们适合用于相移振荡器电路,如图5所示。

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断路器

用作开关的JFET可以用作斩波器(图6),其中施加到其上的DC电压VDC被转换成具有相同幅度电平VAC的AC电压。这是因为作为VGS施加的方波电压波形导致JFET交替地在截止和饱和区域中操作。这种斩波电路有助于克服在直接耦合放大器的情况下存在的漂移问题。

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限流器

栅极端子与源极端子短路的n沟道JFET用作限流器。这意味着在这种布置中,FET允许通过它们的电流上升到仅特定的电平,之后它保持恒定,而与电压电平的波动无关。这些限流器构成恒流或电流调节二极管的组成部分。

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除此之外,由于其紧凑的尺寸,FET场效应晶体管广泛用于集成电路(IC)。由于低互调失真,它们用于TV和FM接收器的混频器电路。此外,FET场效应晶体管还用作OP-AMPS,音调控制电路和JFET电压表设计中的电压可变电阻器。JFET晶体管还可用于设计定时器电路,因为它们在栅极和漏极端子之间提供高隔离度。此外,JFET晶体管还可用于数字电子和光纤系统等领域。

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