场效应管（Field-Effect Transistor, FET）在电路中的核心作用是利用电场效应控制导电沟道的导通或截断，从而实现对电流的精密调控。其主要功能可概括为以下三类：

1. 开关作用（固态开关）

   • 原理：通过在栅极（G）施加电压，控制源极（S）和漏极（D）之间的沟道通断（导通时阻抗极低，截止时阻抗极高）。
   • 应用：
     • 电源管理电路（如DC-DC转换器）
     • 数字逻辑门电路（CPU、存储器芯片中的CMOS结构）
     • 继电器替代（固态开关速度快、无机械损耗）

2. 信号放大（电压控制型放大器）

   • 原理：栅极微小电压变化可调制漏极大电流变化，实现信号电压放大（跨导增益 ( g_m )）。
   • 应用：
     • 射频放大器（如JFET在通信前端电路）
     • 音频功放输入级（MOSFET的高输入阻抗减少信号损耗）
     • 传感器信号调理（如高阻抗传感器接口）

3. 可变电阻（压控电阻器）

   • 原理：在放大区通过栅压连续调节漏源电阻 ( R_{DS(on)} ) 。
   • 应用：
     • 自动增益控制（AGC电路）
     • 电压控制衰减器
     • LED亮度/PWM调光

技术优势（对比双极性晶体管BJT）

• 输入阻抗高（(10^9 \sim 10^{15} \Omega)）：栅极几乎不取电流，降低驱动功耗。
• 速度快：多数载流子导电，开关延迟低至纳秒级。
• 热稳定性好：电流随温度升高而减小，避免热失控。
• 易集成：CMOS工艺可高密度集成（现代芯片基石）。

典型应用场景示例

⚠️ 注意事项：使用中需防范栅极静电击穿（ESD），设计时注意阈值电压 ( V_{GS(th)} )、跨导 ( g_m ) 及散热能力等参数匹配。

场效应管凭借其电压控制、低功耗和高速度的特性，已成为现代电子系统中信号处理、功率转换及数字计算的基础元件，尤其是在集成电路领域不可替代。