EFT场效应管.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流EFT场效应管.精品文档.百科名片场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管。由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高(108109)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。目录基本特点 工作原理 主要参数 1. 直流参数 2. 交流参数 3. 极限参数型号命名 主要作用 试验测试 分类简介 1. 结型场效应管(JFET) 2. 绝缘栅场效应管(MOS管)测量方法 1.
2、 用测电阻法判别结型场效应管的电极 2. 用测电阻法判别场效应管的好坏 3. 用感应信号输人法估测场效应管的放大能力 4. 用测电阻法判别无标志的场效应管 5. 用测反向电阻值的变化判断跨导的大小判断方法 1. 结型场效应管的管脚识别 2. 判定栅极 3. 估测场效应管的放大能力产品特性 电气特性 参数符号 注意事项 使用优势 应用领域 应用特点基本特点工作原理主要参数 1. 直流参数 2. 交流参数 3. 极限参数型号命名主要作用试验测试分类简介 1. 结型场效应管(JFET) 2. 绝缘栅场效应管(MOS管)测量方法 1. 用测电阻法判别结型场效应管的电极 2. 用测电阻法判别场效应管的好
3、坏 3. 用感应信号输人法估测场效应管的放大能力 4. 用测电阻法判别无标志的场效应管 5. 用测反向电阻值的变化判断跨导的大小 判断方法 1. 结型场效应管的管脚识别 2. 判定栅极 3. 估测场效应管的放大能力 产品特性 电气特性 参数符号 注意事项 使用优势 应用领域 应用特点展开编辑本段基本特点场效应管属于电压控制元件,这一点类似于电子管的三极管,但它的构造与工作原理和电子管是截然不同的,与双极型晶体管相比,场效应晶体管具有如下特点: 场效应管(1)场效应管是电压控制器件,它通过UGS来控制ID; (2)场效应管的输入端电流极小,因此它的输入电阻很大。 (3)它是利用多数载流子导电,因
4、此它的温度稳定性较好; (4)它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数; (5)场效应管的抗辐射能力强; (6)由于不存在杂乱运动的少子扩散引起的散粒噪声,所以噪声低。 编辑本段工作原理场效应管工作原理用一句话说,就是“漏极-源极间流经沟道的ID,用以门极与沟道间的pn结形成的反偏的门极电压控制ID”。更正确地说,ID流经通路的宽度,即沟道截面积,它是由pn结反偏的变化,产生耗尽层扩展变化控制的缘故。在VGS=0的非饱和区域,表示的过渡层的扩展因为不很 场效应管大,根据漏极-源极间所加VDS的电场,源极区域的某些电子被漏极拉去,即从漏极向源极有电流ID流动。从门极向
5、漏极扩展的过度层将沟道的一部分构成堵塞型,ID饱和。将这种状态称为夹断。这意味着过渡层将沟道的一部分阻挡,并不是电流被切断。 在过渡层由于没有电子、空穴的自由移动,在理想状态下几乎具有绝缘特性,通常电流也难流动。但是此时漏极-源极间的电场,实际上是两个过渡层接触漏极与门极下部附近,由于漂移电场拉去的高速电子通过过渡层。因漂移电场的强度几乎不变产生ID的饱和现象。其次,VGS向负的方向变化,让VGS=VGS(off),此时过渡层大致成为覆盖全区域的状态。而且VDS的电场大部分加到过渡层上,将电子拉向漂移方向的电场,只有靠近源极的很短部分,这更使电流不能流通。 编辑本段主要参数直流参数饱和漏极电流
6、IDSS它可定义为:当栅、源极之间的电压等于零,而漏、源极之间的电压大于夹断电压时,对应的漏极电流。 夹断电压UP它可定义为:当UDS一定时,使ID减小到一个微小的电流时所需的UGS。 场效应管开启电压UT它可定义为:当UDS一定时,使ID到达某一个数值时所需的UGS。 交流参数低频跨导gm它是描述栅、源电压对漏极电流的控制作用。 极间电容场效应管三个电极之间的电容,它的值越小表示管子的性能越好。 极限参数漏、源击穿电压当漏极电流急剧上升时,产生雪崩击穿时的UDS。 栅极击穿电压结型场效应管正常工作时,栅、源极之间的PN结处于反向偏置状态,若电流过高,则产生击穿现象。 编辑本段型号命名有两种命
7、名方法。 第一种命名方法与双极型三极管相同,第三位字母J代表结型场效应管,O代表绝缘栅场效应管。第二位字母代表材料,D是P型硅,反型层是N沟道;C是N型硅P沟道。例如,3DJ6D是结型P沟道场效应三极管,3DO6C是绝缘栅型N沟道场效应三极管。 第二种命名方法是CS#,CS代表场效应管,以数字代表型号的序号,#用字母代表同一型号中的不同规格。例如CS14A、CS45G等。 编辑本段主要作用1.场效应管可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。 2.场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。 3.场效应管可以
8、用作可变电阻。 4.场效应管可以方便地用作恒流源。 5.场效应管可以用作电子开关。 编辑本段试验测试1、结型场效应管的管脚识别:场效应管的栅极相当于晶体管的基极,源极和漏极分别对应于晶体管的发射极和集电极。将万用表置于R1k档,用两表笔分别测量每两个管脚间的正、反向电 场效应管阻。当某两个管脚间的正、反向电阻相等,均为数K时,则这两个管脚为漏极D和源极S(可互换),余下的一个管脚即为栅极G。对于有4个管脚的结型场效应管,另外一极是屏蔽极(使用中接地)。 2、判定栅极:用万用表黑表笔碰触管子的一个电极,红表笔分别碰触另外两个电极。若两次测出的阻值都很小,说明均是正向电阻,该管属于N沟道场效应管,
9、黑表笔接的也是栅极。 3 、制造工艺决定了场效应管的源极和漏极是对称的,可以互换使用,并不影响电路的正常工作,所以不必加以区分。源极与漏极间的电阻约为几千欧。注意不能用此法判定绝缘栅型场效应管的栅极。因为这种管子的输入电阻极高,栅源间的极间电容又很小,测量时只要有少量的电荷,就可在极间电容上形成很高的电压,容易将管子损坏。 4、估测场效应管的放大能力,将万用表拨到R100档,红表笔接源极S,黑表笔接漏极D,相当于给场效应管加上1.5V的电源电压。这时表针指示出的是D-S极间电阻值。然后用手指捏栅极G,将人体的感应电压作为输入信号加到栅极上。由于管子的放大作用,UDS和ID都将发生变化,也相当于
10、D-S极间电阻发生变化,可观察到表针有较大幅度的摆动。如果手捏栅极时表针摆动很小,说明管子的放大能力较弱;若表针不动,说明管子已经损坏。 由于人体感应的50Hz交流电压较高,而不同的场效应管用电阻档测量时的工作点可能不同,因此用手捏栅极时表针可能向右摆动,也可能向左摆动。少数的管子RDS减小,使表针向右摆动,多数管子的RDS增大,表针向左摆动。无论表针的摆动方向如何,只要能有明显地摆动,就说明管子具有放大能力。本方法也适用于测MOS管。为了保护MOS场效应管,必须用手握住螺钉旋具绝缘柄,用金属杆去碰栅极,以防止人体感应电荷直接加到栅极上,将管子损坏。 MOS管每次测量完毕,G-S结电容上会充有
11、少量电荷,建立起电压UGS,再接着测时表针可能不动,此时将G-S极间短路一。1 编辑本段分类简介场效应管分结型、绝缘栅型(MOS)两大类。按沟道材料型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种;按导电方式:耗尽型与增强型,结型场效应管均为耗尽型,绝缘栅型场效应管既有耗尽型的,也有增强型的。场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管,而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型;P沟耗尽型和增强型四大类。场效应管分为结型场效应管(JFET)和绝缘栅场效应管(MOS管)。 结型场效应管(JFET)1、结型场效应管的分类:结型场效应管有两种结构形式,它们是N沟道结型场效应管和P沟道结型场效应管。 结
12、型场效应管也具有三个电极,它们是:栅极;漏极;源极。电路符号中栅极的箭头 场效应管方向可理解为两个PN结的正向导电方向。2、结型场效应管的工作原理(以N沟道结型场效应管为例),N沟道结构型场效应管的结构及符号,由于PN结中的载流子已经耗尽,故PN基本上是不导电的,形成了所谓耗尽区,当漏极电源电压ED一定时,如果栅极电压越负,PN结交界面所形成的耗尽区就越厚,则漏、源极之间导电的沟道越窄,漏极电流ID就愈小;反之,如果栅极电压没有那么负,则沟道变宽,ID变大,所以用栅极电压EG可以控制漏极电流ID的变化,就是说,场效应管是电压控制元件。 绝缘栅场效应管(MOS管)1、绝缘栅场效应管的分类:绝缘栅
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