
FETアンプは、 1つ以上の電界効果トランジスタ(FET)を使用するアンプです。最も一般的なFETアンプはMOSFETアンプで、金属酸化膜半導体FET(MOSFET)を使用します。増幅にFETを使用する主な利点は、入力インピーダンスが非常に高く、出力インピーダンスが低いことです。
相互コンダクタンスは次のように与えられる。
並べ替えると、
ゲートとソース間の内部抵抗 R gs は、ドレインとソース間に現れます。R dsは、ドレインとソース間の内部抵抗です。R gsは非常に大きいため、無限大とみなされ、R ds は無視されます。 [ 1 ]
理想的なFET等価回路の場合、電圧利得は次のように表されます。
等価回路から、
そして相互コンダクタンスの定義から、
FETアンプには、共通入力端子と共通出力端子のどちらが共通かによって、3つの種類があります。(これはバイポーラ接合トランジスタ(BJT)アンプと同様です。)
このゲートは入力と出力の両方に共通です。
入力と出力の両方に共通するソースが存在する。
ドレインは入力と出力の両方に共通です。これは「ソースフォロワ」とも呼ばれます。[ 2 ]
電界効果トランジスタ(FET)増幅器の基本原理は、1925年にオーストリア=ハンガリー帝国の物理学者ユリウス・エドガー・リリエンフェルトによって初めて提唱されました。 [ 3 ]しかし、彼の初期のFETコンセプトは実用的な設計ではありませんでした。[ 4 ] FETコンセプトはその後、1930年代にオスカー・ハイル、1940年代にウィリアム・ショックレーによっても理論的に提唱されましたが、[ 5 ]当時は実際に動作するFETは作られていませんでした。[ 4 ]
1950年代後半、エジプト人エンジニアのモハメド・M・アタラの研究により、画期的な進歩がもたらされました。 [ 6 ]彼は表面パッシベーション法を開発し、これは後に集積回路(IC)チップなどのシリコン半導体技術の大量生産を可能にしたため、半導体産業にとって重要なものとなりました。[ 7 ] [ 4 ] [ 8 ]表面パッシベーションプロセスでは、シリコン半導体技術の画期的な進歩となった熱酸化法を開発しました。[ 9 ]表面パッシベーション法は、1957年にアタラによって発表されました。[ 10 ]表面パッシベーション法を基に、アタラは熱酸化シリコンを使用した金属酸化物半導体(MOS)プロセスを開発しました。 [ 7 ] [ 11 ] [ 12 ]彼は、MOSプロセスを使用して最初の動作するシリコンFETを構築できると提案し、韓国人新兵のダウォン・カンの助けを借りて構築に取り組み始めました。[ 7 ]
MOS電界効果トランジスタ(MOSFET)増幅器は、1959年にモハメド・アタラとダウォン・カンによって発明されました。[ 5 ]彼らは1959年11月にこのデバイスを製造し、 [ 13 ] 1960年初頭にカーネギーメロン大学で開催された固体デバイス会議で「シリコン-二酸化ケイ素電界誘起表面デバイス」として発表しました。[ 14 ] [ 15 ]このデバイスは、現在では期限切れとなっている2つの特許で保護されており、それぞれ1960年3月にアタラとカンによって別々に出願されました。[ 16 ] [ 17 ]