ＦＥＴ是Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ的縮寫，稱為場效應晶體管。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，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點，也有自身的缺點。將難以理解的問題留到后面，現在先從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射極接地放大電路。可以看出兩個電路中的電路常數不太相同，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射極接地放大電路（發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，柵極對應于基極，源極對應于發射極，漏極對應于集電極。

所以，與雙極晶體管發射極接地放大電路相對應，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（電壓增益）ｖ是３（＝３Ｖ�玻�１Ｖ�玻�。

輸入輸出的相位關系也與使用雙極晶體管的發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）。

 

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，但是各極間的對應關系可以幫助理解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射極間電壓ＢＥ為０．６～０．７Ｖ。而且對于ＮＰＮ晶體管來說，發射極電位比基極低。 

 

圖２．４ＢＥ與ＧＳ
（晶體管的ＢＥ是０．６～０．７Ｖ，發射極電位比基極低。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將電壓的變化變為電流的變化
（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以電阻上產生的電壓降的形式呈現出來，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，各極間呈現出的信號的相位關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。

下面將結合ＦＥＴ的工作原理，說明這個ＧＳ的大小。