晶体管介绍（第二部分）

场效应晶体管

另一个变得比双极晶体管更重要的晶体管设计是场效应晶体管（FET）。双极晶体管和FET之间的主要区别在于双极晶体管具有两个PN结，并且是电流控制的装置，而FET仅具有一个PN结，并且是电压控制的装置。在FET系列中，有两种一般的组件类别。一个类别称为结FET（JFET），其只有一个PN结。其他类别被称为增强型或金属氧化物射流（MOSFET）。

图12-225显示了JFET和原理图符号的基本构造。

在该图中，可以看出漏极（D）和源极连接到N型材料，栅极（G）连接到P型材料。随着栅极电压VGG设置为0伏和漏极电压VDD设置为某个正电压，电流在源极和漏极之间流过n材料。如果那么，VGG被调节到一些负电压，PN结是反向偏置的，并且在PN结处建立耗尽区（没有电荷载波）。通过减小非载波的区域，它具有减小N沟道的尺寸的效果，导致源的源降低到漏极电流。

因为JFET是电压控制的装置，所以它们具有对双极晶体管的一些优点。一个这样的优点是，因为栅极是反向偏置的，所连接的电路将栅极视为非常高的电阻。这意味着JFET在电路中具有较少的插入影响。高电阻也意味着使用较少的电流。

与许多其他固态设备一样，粗心的处理和静电可能会损坏JFET。技术人员应采取所有预防措施以防止此类损害。

金属氧化物半导体FET（MOSFET）

图12-226示出了MOSFET晶体管的一般结构和示意图。

MOSFET的偏置布置基本上与JFET的相同。术语“增强”来自的想法，当没有施加到栅极（G）的偏置电压时，源代码没有用于电流传导和漏极（D）之间的通道。通过在栅极（G）上施加更大的电压，P沟道开始赋予尺寸和生长。一旦发生这种情况，漏极（D）电流ID的源增加率增加。示意图符号通过使用虚线反映该特性以指示在没有栅极偏压的情况下不存在信道。

公共晶体管配置

晶体管可以以三种不同的配置中的一种连接：共分发射器（CE），公共碱基（CB）和共用集电极（CC）。术语“公共”用于指示晶体管的哪个元件对于输入和输出都是共同的。每个配置都具有自己的特性，这使得每个配置适合于特定应用。确定在电路中可以找到的配置的方法是首先确定三个晶体管元件中的哪一个用于输入信号。然后，确定用于输出信号的元素。此时，剩余元素（基本，发射器或收集器）是输入和输出的公共元素，因此确定配置。

共用发射器（CE）配置

这是在放大器电路中最常用的配置，因为它们为电压，电流和电源提供了良好的增益。输入信号施加到基极发射极结，其是正向偏置的（低电阻），并且输出信号取下收集器 - 发射极结，其反向偏置（高电阻）。然后，发射器是输入和输出电路的通用元素。[图12-227]

当晶体管以CE配置连接时，输入信号被注入基座和发射极之间，这是低电阻，低电流电路。随着输入信号变为肯定，它会导致基部相对于发射器进行正极。这导致前向偏置的减少，这反过来减少了集电器电流i_C并增加集电极电压（e_C更负面）。在输入信号的负部分期间，基座上的电压相对于发射器驱动更多负。这增加了前向偏置并允许增加集电极电流i_C和收集电压的减少（e_C不那么负面和积极）。流过反向偏置结的集电极电流也流过高阻负荷，导致高级别的放大。

因为当输出变为负时，输入信号变为正，所以两个信号是180°的相位。这是唯一提供相位反转的配置。CE是三种配置中最受欢迎的，因为它具有最佳的电流和电压增益组合。增益是用于表示放大幅度的术语。即使使用相同的晶体管，每个晶体管配置也具有其独特的增益特性。

共用集电极（CC）配置

该晶体管配置通常用于阻抗匹配。由于其高电流增益，它也用作电流驱动器。它在开关电路中也非常有用，因为它具有在任一方向上传递信号的能力。[图12-227]

在CC电路中，将输入信号施加到基座，并且输出信号从发射器中取出，将收集器作为输入和输出之间的共同点。CC电路的输入电阻很高，而输出电阻很低。当前增益高于CE中的增益，但它具有比CE或CB配置更低的功率增益。就像CB配置一样，CC电路的输出信号与输入信号相位。CC通常被称为发射器跟随器，因为在发射器上开发的输出遵循应用于基座的输入信号。

公共基础（CB）配置

这种配置的主要用途是用于阻抗匹配，因为它具有低输入阻抗和高输出电阻。然而，两个因素限制了该电路应用的有用性。首先是低输入电阻，第二是其缺乏电流，始终低于1.由于CB配置给出了电压放大，因此该电路诸如麦克风放大器的一些应用。[图12-227]

在CB电路中，输入信号被施加到发射器，输出信号被从收集器中取出。在这种情况下，输入和输出都具有碱基作为公共元素。当将输入信号施加到发射器时，它使发射极限结以与CE电路中的方式相同的方式反应。当输入增加到偏置时，它会增加晶体管电流;相反，当信号与偏置相反时，晶体管中的电流减小。

该信号增加了前向偏置，因为它被施加到发射器，导致集电极电流增加。这增加了我_C导致负载电阻器RL的更大电压降，从而降低集电极电压e_C。收集电压，在变得较小的负面，在正方向上摆动并且因此与输入的正信号相相。

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