学好嵌入式系统电路入门之——二极管/晶体管/FET

阻RL的存在，（12V－Vce-sat（饱和电压））/RL受到限制。由于该开关电路的驱动电流很大，所以，常常被用在用MCU和逻辑IC等芯片不能直接驱动的控制场合，比如功率LED、继电器和DC电机等的控制。

　　图6 晶体管的开关工作

　　实现集成化的贡献者

　　FET（Filed Effect Transistor：场效应晶体管）大致可分为MOS（Metal Oxide Semiconductor：金属氧化物半导体）和结型两类。特别是MOS型FET（MOSFET），与上述双极型晶体管相比，其平面型结构以及相邻同类元件间干扰极小，基本上无需分离使用，因易于集成化、细微化且低功耗，因此是IC和LSI中必不可少的元件。接下来我们来看看MOS型FET的工作原理。

　　图7是N型MOSFET概要图。G被称为"栅"极，G下面是作为绝缘体的氧化膜，源极S和漏极D夹住栅极。栅极与源极之间电压为0V时，N型半导体构成的源极和漏极之间夹入P型半导体，形成反向结合，形成绝缘。也就是说，源极和漏极之间无电流通过。

　　当在栅极上外加电压时，自由电子被吸引到栅极下方。源极和漏极之间自由电子增多，电流容易通过。也就是说，可以通过向栅极外加电压，来控制源漏极之间的电流。

　　其主要被用于开关电路及放大电路。当栅极上外加的电压稳定不变时，源漏极间电流也稳定，因此可用作定电压源。

　　栅极下面的电流通道为N型时称为N型MOSFET，栅极下面的电流通道为P型时P型MOSFET。

　　图7　N型MOSFET概要图

　　数字电路的基本要素CMOS

　　CMOS（Complementary　MOS）如图8所示，是一种互补型连接的MOSFET。采用此种电路结构时，无论是IN电压为0V，还是VCC的情况，只有一方的MOSFET为ON。因此从VCC到GND基本上无电流通过，可用于构成功耗极低的理想电路。现在的LSI和IC基本上都是由这种CMOS构成的。

　　图8　CMOS构成的变频器