场效应晶体管(FET)是利用半导体表面的电场效应进行工作的，也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电(绝缘)状态，所以输入电阻很高，最高可达1015Ω。绝缘栅型场效应晶体管目前应用较多的是以二氧化硅为绝缘层的金属—氧化物—半导体场效应晶体管，简称为MOSFET。MOSFET 有增强型和耗尽型两类，其中每一类又有N 沟道和P 沟道之分。增强型是指当栅源电压uGS=0 时，FET 内部不存在导电沟道，即使漏源间加上电压uDS，也没有漏源电流产生，即iD=0。对于N 沟道增强型，只有当uGS＞0 且高于开启电压时，才开始有iD；对于P 沟道增强型，只有当uGS＜0 且低于开启电压时，才开始有iD。耗尽型是指当栅源电压uGS=0 时，FET 内部已有导电沟道存在，若在漏源间加上电压uDS(对于N 沟道耗尽型，uDS＞0；对于P 沟道耗尽型，uDS＜0)，则有漏源电流产生。增强型也叫E 型，耗尽型也叫D 型。

NMOS 管和PMOS 管可以组成共源、共栅、共漏3 种组态的单级放大器，也可以组成镜像电流源电路和比例电流源电路。以E 型NMOS 场效应晶体管V1作为共源放大管，以E 型PMOS 场效应晶体管V2、V3构成的镜像电流源作为有源负载，就构成了CMOS 型放大器，如图5-6 所示。可见，CMOS 型放大器是由NMOS 场效应晶体管和PMOS 场效应晶体管组合而成的互补放大电路。由于与放大管V1互补的有源负载具有很高的输出阻抗，因而电压增益很高。

CMOS 型图像传感器就是把CMOS 型放大器作为光电变换器件的传感器。CMOS 型光电变换器件的工作原理，如图5-7 所示，它是把与CMOS 型放大器源极相连的P 型半导体衬底充当光电变换器的感光部分。

当CMOS 型放大器的栅源电压uGS=0 时，CMOS 型放大器处于关闭状态，即iD=0，CMOS 型放大器的P 型衬底受光信号照射产生并积蓄光生电荷，可见，CMOS 型光电变换器件同样有存储电荷的功能。当积蓄过程结束、在栅源之间加上开启电压时，源极通过漏极负载电阻对外接电容充电形成电流，即为光信号转换为电信号的输出。(www.daowen.com)

图5-6　CMOS 型放大器

图5-7　CMOS 型光电变换器件的工作原理