具有場效應的晶體管開關電路
正如在各種電子設備中雙極晶體管以共發射極、共集電極或共基極開關操作一樣, 場效應晶體管 在許多情況下,它可以類似地用於包括:公共源極、公共漏極或公共柵極。
區別在於控制方式:雙極型晶體管受基極電流控制,場效應管受柵極電荷控制。
在控制功耗方面,場效應管控制一般比雙極晶體管控制更經濟。這是解釋場效應晶體管當前流行的因素之一。但是,請籠統地考慮 FET 的典型開關電路。
通用源切換
用於開啟共源 FET 的電路類似於雙極晶體管的共發射極電路。由於能夠在漏極電路的電壓相位反轉時顯著增加功率和電流,因此這種包含非常普遍。
直接結源的輸入電阻達到數百兆歐,儘管可以通過在柵極和源極之間添加一個電阻以將柵極電拉至公共線(保護 FET 免受拾取)來降低輸入電阻。
選擇此電阻器 Rz 的值(通常為 1 至 3 MΩ),以便不會大大偏置柵極 - 源極電阻,同時防止反向偏置控制節點電流產生過壓。
場效應管在共源電路中的顯著輸入電阻是場效應管用於電壓、電流和功率放大電路時的一個重要優勢,因為漏極電路中的電阻Rc通常不會超過幾千歐。
使用普通電源打開
共漏極(源極跟隨器)FET 的開關電路類似於雙極晶體管(發射極跟隨器)的共集電極電路。這種切換用於輸出電壓必須與輸入電壓同相的匹配階段。
柵源結的輸入電阻和前面一樣達到了數百兆歐,而輸出電阻Ri比較小。這種切換具有比簡單源電路更高的頻率範圍。電壓增益接近於一,因為該電路的源極-漏極和柵極-源極電壓通常幅度接近。
一般快門切換
公共柵極電路類似於雙極晶體管的公共基極。這裡沒有電流增益,因此功率增益比共源級聯小很多倍。升壓電壓與控制電壓同相。
由於輸出電流等於輸入電流,因此電流增益等於1,而電壓增益通常大於1。
這種開關具有一個特性——並聯負電流反饋,因為隨著控制輸入電壓的增加,源極電位增加,相應地,漏極電流減小,源極電路電阻Ri兩端的電壓減小。
因此,一方面,源極電阻兩端的電壓由於輸入信號的增加而增加,但隨著漏極電流的減小而減小,這就是負反饋。
這種現象加寬了高頻區的級帶寬,這就是共柵極電路在高頻電壓放大器中流行的原因,並且在高穩定諧振電路中尤其受到追捧。