场效应管(FET)是一种常用的电子器件,具有广泛的应用。然而,一些初学者在学习FET时会对它为什么是单极感到疑惑。本文将从多个方面详细阐述场效应为什么是单极。
BJT是一种双极型晶体管,它由三个区域(负性发射区、基区、正性集结区)组成。BJT的工作依赖于两个PN结。而FET由三个区域(源极、漏极、栅极)组成,其中栅极和源极之间的电场控制了漏极之间的电流。与BJT相比,FET只是一个单极型器件,因为它不含PN结且没有外部电流进入栅极。
由此可以看出,FET的单极性是由它的结构所决定的。
FET的工作原理基于电场控制电荷载流子的移动。FET中的栅极是控制电荷载流子流动的关键部分。当在栅极和源极之间加上一个电压,会形成一个电场。这个电场会改变源极和漏极之间的净电子浓度,从而影响漏极之间的电流流动。
根据上述的工作原理,可以发现FET的工作过程中只需要一个极的电流,即源极和漏极之间的电流,因此FET也被称为单极晶体管。
与BJT相比,FET有许多显著的优点。其中一个主要的优点是FET的输入电阻非常高。由于FET中只有一个PN结,因此在正向偏置下,它几乎不会有电流流入栅极。这使得FET的输入电阻很高,可达到数百兆欧姆。而BJT的输入电阻在几百欧姆到几千欧姆之间,这显然大大限制了它的应用范围。
此外,FET还具有低噪声、高输出阻抗等优点。而FET这些优点的实现都与它的单极性有关。
综上所述,场效应为什么是单极,主要是由FET的结构和工作原理所决定的。FET的单极性决定了它在很多方面比BJT更有优势,例如高输入阻抗和低噪声等特点,这也是FET被广泛应用的主要原因。