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场效应管是利用半导体表面或内部电场效应来控制输出电流（ｉD）大小的一种半导体器件，它输入端基本上不取电流，具有一系列优点。
根据结构的不同，场效应管分为结型场效应管和绝缘栅场效应管两大类。 4.1结型场效应管 结型场效应管有N沟道和P沟道两种。 一、特性曲线 （1）输出特性曲线 从输出特性曲线上很明显的得出：场效应管是电压控制型器件，栅源间电压ｖGS控制漏极电流ｉD。 （2）转移特性曲线 可直接从输出特性曲线上用作图法求出。 二、主要参数 夹断电压、饱和漏极电流、低频跨导、输出电阻、最大耗散功率 4.2绝缘栅型场效应管 由于栅极与源极、漏极之间是相互绝缘的，故称为绝缘栅场效应管。 一、MOS管的分类 根据MOS管所用半导体材料的差异，MOS场效应管分为P沟道和N沟道两大类。由于采用的工艺不同，每种材料做的MOS管又分为增强型和耗尽型两种。 二、MOS管的开关作用 MOS管作为开关元件，它工作在截止或导通状态。由于MOS管是电压控制型器件，所以由ｖGS决定其工作状态。 4.3场效应管放大电路 基本要求 - 熟练掌握：共源、共漏组态放大电路工作原理；静态工作点；用小信号模型分析增益、输入、输出电阻
难点重点 1．场效应管放大电路与晶体管放大电路类比关系 场效应管和晶体管放大电路工作机理不同，但两种器件之间存在电极对应关系，即栅极G对应基极，源极S对应发射极，漏极D对应集电极，但晶体三极管是电流控制器件，场效应管是电压控制器件。 在分析放大电路时，均采用微变等效电路法。需注意两者不同之处是受控源的控制量。场效应管受电压控制，晶体三极管受电流控制。场效应管输入电阻很高，分析时，可认为输入端开路。在实际分析中，包含场效应管的电路比包含晶体管的电路简单。
2．JFET的工作原理（以N沟道器件为例） 预备知识：PN结正偏，空间电荷区变窄；PN结反偏，空间电荷区变宽。
N型半导体中，自由电子为多子，空穴为少子。 （1）栅源间电压ＶGS对ＩD的控制
（a） （b） （c） 当漏源间短路，栅源间外加负向电压ＶGS时，结型场效应管中的两个PN结均处反偏状态。随着ＶGS负向增大，加在PN结上的反向偏置电压增大，则耗尽层加宽。由于N沟道掺杂浓度较低，故耗尽层主要集中在沟道一侧。耗尽层加宽，使得沟道变窄，沟道电阻增大，如图（b）所示。 当ＶGS负向增大到某一值后，结两侧的耗尽层向内扩展到彼此相遇，沟道被完全夹断，此时漏源间的电阻将趋于无穷大，如图（c）所示。相应于此时的漏源间电压ＶGS称为夹断电压，用ＶGS(off)（或ＶP）表示。 （2）漏源电压ＶDS对沟道的影响 
（a） （b） （c）
当ＶGS>Ｖp且为某一定值，如果在漏源间加上正向电压ＶDS，ＶDS将在沟道中产生自漏极指向源极的电场，该电场使得N沟道中的多数载流子电子沿着沟道从源极漂移到漏极形成漏极电流ＩD。
由于导电沟道存在电阻，ＩD流经沟道产生压降，使得沟道中各点的电位不再相等，于是沟道中各点与栅极间的电压不再相等，也就是加在PN结两端的反向偏置电压不再相等，近源端PN结上的反向电压最小，近漏端的反向电压最大，结果使耗尽区从漏极到源极逐渐变窄，导电沟道从等宽到不等宽，呈楔形分布，如图（a）所示。 随着ＶDS的增大，ＩD增大，沟道不等宽的现象变得明显，当ＶDS增大到某一值时，近漏端的两个耗尽区相遇，这种情况称为预夹断，如图（b）所示。 继续增大ＶDS，夹断点将向源极方向延伸，近漏端出现夹断区，如图（c）所示。 由于栅极到夹断点A之间的反向电压ＶGA不变，恒为ＶP，因此夹断点到源极之间的电压也就恒为ＶGS-ＶP，而ＶDS的增加部分将全部加在漏极与夹断点之间的夹断区上，形成较强的电场。在这种情况下，从漏极向夹断点行进的多子自由电子，一旦到达夹断点就会被夹断区的电场漂移到漏极，形成漏极电流。 一般情况下，夹断区仅占沟道长度的很小部分，因此ＶDS的增大而引起夹断点的移动可忽略，夹断点到源极间的沟道长度可以认为近似不变，同时，夹断点到源极间的电压又为一定值，所以可近似认为ＩD是不随ＶDS而变化的恒值。
3．MOSFET的工作原理（以N沟道增强型器件为例） MOS管是指由金属（Metal）、氧化物（Oxide）、半导体（Semiconductor）三种材料构成的三层器件。 （1）栅源间电压ＶGS对ＩD的控制 当栅源间无外加电压时，由于漏源间不存在导电沟道，所以无论在漏源间加上何种极性的电压，都不会产生漏极电流。 正常工作时，栅源间必须外加电压以使导电沟道产生，导电沟道产生过程如下： ①当在栅源间外加正向电压ＶGS时，外加的正向电压在栅极和衬底之间的ＳiＯ2绝缘层中产生了由栅极指向称底的电场，由于绝缘层很薄（0.1um左右），因此数伏电压就能产生很强的电场。该强电场会使靠近ＳiＯ2一侧P型硅中的多子（空穴）受到排斥而向体内运动，从而在表面留下不能移动的负离子，形成耗尽层。耗尽层与金属栅极构成类似的平板电容器。 ②随着正向电压ＶGS的增大，耗尽层也随着加宽，但对于P型半导体中的少子（电子），此时则受到电场力的吸引。当ＶGS增大到某一值时，这些电子被吸引到P型半导体表面，使耗尽层与绝缘层之间形成一个N型薄层，鉴于这个N型薄层是由P型半导体转换而来的，故将它称为反型层。 反型层与漏源间的两个N型区相连，成为漏源间的导电沟道。这时，如果在漏源间加上电压，就会有漏极电流产生。人们将开始形成反型层所需的ＶGS值称为开启电压，用ＶGS(on)（或ＶT）表示。 ③显然，栅源电压ＶGS越大，作用于半导体表面的电场越强，被吸引到反型层中的电子愈多，沟道愈厚，相应的沟道电阻就愈小。 （2）漏源电压ＶDS对沟道的影响 ＩD流经沟道产生压降，使得栅极与沟道中各点的电位不再相等，也就是加在“平板电容器”上的电压将沿着沟道产生变化，导电沟道从等宽到不等宽，呈楔形分布。 余下情况的分析与JFET类似。 对照读物：
谢嘉奎等编．电子线路（线性部分）．电第四版．北京：高等教育出版社，１９９９ Ｐ１０１－１１２
谢嘉奎等编．电子线路（线性部分）．第三版．北京：高等教育出版社，１９８８ Ｐ８７－９５ 4．场效应管放大电路 场效应管和半导体三极管一样能实现信号的控制作用，所以也能组成放大电路，不同的是，半导体三极管是通过基极电流来控制集电极电流，而场效应管则是通过栅源电压来控制漏极电流。 场效应管组成放大电路时，也必须设置合适的静态工作点，所不同的是，场效应管是电压控制器件，它只需合适的偏压，而不需要偏流，不同类型的场效应管，对偏置电压的极性有不同的要求。 （1）偏置方式：固定偏压、自偏压、分压式自偏压。 （2）静态分析：图解法、近似计算法。 （3）动态分析：一般用小信号模型法。 例．分析共源放大电路
解：1.静态分析 对于耗尽型场效应管，当工作在饱和区时，其漏极电流和漏源间电压由下式近似决定
又 ＶGS=ＩD．Ｒs
将上两式联立，求得ＩD和ＶGS，则
ＶGS=ＶDD-ＩD(Ｒd+Ｒs) 2.动态分析 （1）画出微变等效电路
（2）电压放大倍数
Ａv=-ｇm(Ｒd//ＲL)，式中符号表示输出电压与输入电压反相。由于一般场效应管的跨导只有几个毫西，故场效应管放大电路的放大倍数通常比三极管放大电路的要小。 （3）输入电阻 Ｒi=Ｒg （4）输出电阻
Ｒo=Ｒd 由上述分析可知，共源级放大电路的输出电压与输入电压反相，输入电阻高，输出电阻主要由漏极负载电阻决定。
1、试判断如图所示的电路对正弦信号有无放大作用，并简要说明理由。
 （答案） 无放大作用，因为增强型场效应管不能采用自偏压电路 2、场效应管从结构上分成_________和_________两大类型，它属于________控制型器件。 （答案） 结型，绝缘栅型，电压 3、判断下列管子各工作在什么状态，并简要说明理由。
 
（a） （b） （答案） （a）图，可变电阻区，因为ＶDS<ＶGS-ＶP； （b）图，饱和区，因为ＶDS>ＶGS-ＶT 4、两级放大电路如图所示，已知T1管的gm，T2管的rbe、β
（1）画出微变等效电路；
（2）求放大电路的中频电压放大倍数Av的表达式及Ri、Ro的表达式。 （答案） （1）略 2）Ａv=ｇm(1+β)(Ｒe//ＲL)/{1+ｇm[ｒbe+(1+β)(Ｒe//ＲL)]}；Ｒi=Ｒg；Ｒo=Ｒe//[(1/ｇm+ｒbe)/(1+β)] 5、电路如图，已知:T1管ｇm=0.8mA/V,T2管ｒbe=1.2kΩ，β=100；C1、C2、C3、Cs交流短路。
（1）画出小信号等效电路。
（2）求Ri、Ro及Av。
 （答案与提示） Ri=80kΩ，Ro=196Ω，Av=-8.2 共源-共集电路 6、场效应管自举电路如图，已知ＶDD=+20V，Rg=51MΩ,Rg1=200kΩ，Rg2=200kΩ，Rs=22kΩ,ｇm=1mA/V，自举电容C很大，可以认为交流短路。
求:（1）无自举电路的输入电阻Ri。
（2）有自举电路的输入电阻Ri。
（3）说明自举的作用。
 （答案与提示） （1）Ri＝51.1MΩ （2）Ri=969MΩ （3）提高电路输入电阻 无C时为基本共漏级电路,有C时为自举式共漏级电路 7、（提高题）图所示电路中，仅当源极电阻R2增大时，放大电路的电压放大倍数|Av|如何变化？
（答案与提示） 变小 频跨导gm为微变量，其值与静态工作点的位置有关
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