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場效應管-解析場效應管的特點與作用及使用注意事項-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2018-07-26 

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場效應管

場效應晶體管(Field Effect Transistor縮寫(FET))簡稱場效應管。主要有兩種類型(junction FET—JFET)和金屬 - 氧化物半導體場效應管(metal-oxide semiconductor FET,簡稱MOS-FET)。由多數載流子參與導電,也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導體器件。具有輸入電阻高(107~1015Ω)、噪聲小、功耗低、動態范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現象、安全工作區域寬等優點,現已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強大競爭者。場效應管(FET)是利用控制輸入回路的電場效應來控制輸出回路電流的一種半導體器件,并以此命名。由于它僅靠半導體中的多數載流子導電,又稱單極型晶體管。

場效應管分類

場效應管分結型、絕緣柵型兩大類。結型場效應管(JFET)因有兩個PN結而得名,絕緣柵型場效應管(JGFET)則因柵極與其它電極完整絕緣而得名。目前在絕緣柵型場效應管中,應用最為普遍的是MOS場效應管,簡稱MOS管(即金屬-氧化物-半導體場效應管MOSFET);此外還有PMOS、NMOS和VMOS功率場效應管,以及最近剛問世的πMOS場效應管、VMOS功率模塊等。

場效應管的特點與作用

按溝道半導體資料的不同,結型和絕緣柵型各分溝道和P溝道兩種。若按導電方式來劃分,場效應管又可分紅耗盡型與加強型。結型場效應管均為耗盡型,絕緣柵型場效應管既有耗盡型的,也有加強型的。

場效應晶體管可分為結場效應晶體管和MOS場效應晶體管。而MOS場效應晶體管又分為N溝耗盡型和加強型;P溝耗盡型和加強型四大類。見下圖。

場效應管的特點與作用

場效應管的特點

與雙極型晶體管相比,場效應管具有如下特點。

(1)場效應管是電壓控制器件,它通過VGS(柵源電壓)來控制ID(漏極電流);

(2)場效應管的控制輸入端電流極小,因此它的輸入電阻(107~1012Ω)很大。

(3)它是利用多數載流子導電,因此它的溫度穩定性較好;

(4)它組成的放大電路的電壓放大系數要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數;

(5)場效應管的抗輻射能力強;

(6)由于它不存在雜亂運動的電子擴散引起的散粒噪聲,所以噪聲低。

場效應管的特點與作用

場效應管的工作原理如圖4-24所示(以結型N溝道管為例)。由于柵極G接有負偏壓(-UG),在G左近構成耗盡層。

當負負偏壓(-UG)的絕對值增大時,耗盡層增大,溝道減小,漏極電流ID減小。當負偏壓(一UG)的絕對值減小時,耗盡層減小,溝道增大,漏極電流ID增大??梢?,漏極電流ID受柵極電壓的控制,所以場效應管是電壓控制型器件,即經過輸入電壓的變化來控制輸出電流的變化,從而到達放大等目的。

和雙極型晶體管一樣,場效應管用于放大等電路時,其柵極也應加偏置電壓。結型場效府管的柵極應加反向偏置電壓,即N溝道管加負柵壓,P溝道管加正柵爪。加強型絕緣柵場效應管應加正向柵壓。耗盡型絕緣柵場效應管的柵壓可正、可負、可為“0”,見表4-2。加偏置的辦法有同定偏置法、自給偏置法、直接耦合法等。

場效應管的特點與作用

場效應管的作用

1.場效應管可應用于放大。由于場效應管放大器的輸入阻抗很高,因此耦合電容可以容量較小,不必使用電解電容器。

2.場效應管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級放大器的輸入級作阻抗變換。

3.場效應管可以用作可變電阻。

4.場效應管可以方便地用作恒流源。

5.場效應管可以用作電子開關。

MOS管、場效應管。具有低內阻、高耐壓、快速開關、雪崩能量高等特點,設計電流跨度1A-200A電壓跨度30V-1200V,我們可以根據客戶的應用領域和應用方案的不同作出調整電性參數,提高客戶產品的可靠性,整體轉換效率和產品的價格競爭優勢。

場效應管的使用注意事項

1)為了安全使用場效應管,在線路的設計中不能超過管的耗散功率,最大漏源電壓、最大柵源電壓和最大電流等參數的極限值。

2)各類型場效應管在使用時,都要嚴格按要求的偏置接人電路中,要遵守場效應管偏置的極性。如結型場效應管柵源漏之間是PN結,N溝道管柵極不能加正偏壓;P溝道管柵極不能加負偏壓,等等。

3)MOS場效應管由于輸人阻抗極高,所以在運輸、貯藏中必須將引出腳短路,要用金屬屏蔽包裝,以防止外來感應電勢將柵極擊穿。尤其要注意,不能將MOS場效應管放人塑料盒子內,保存時最好放在金屬盒內,同時也要注意管的防潮。

4)為了防止場效應管柵極感應擊穿,要求一切測試儀器、工作臺、電烙鐵、線路本身都必須有良好的接地;管腳在焊接時,先焊源極;在連入電路之前,管的全部引線端保持互相短接狀態,焊接完后才把短接材料去掉;從元器件架上取下管時,應以適當的方式確保人體接地如采用接地環等;當然,如果能采用先進的氣熱型電烙鐵,焊接場效應管是比較方便的,并且確保安全;在未關斷電源時,絕對不可以把管插人電路或從電路中拔出。以上安全措施在使用場效應管時必須注意。

5)在安裝場效應管時,注意安裝的位置要盡量避免靠近發熱元件;為了防管件振動,有必要將管殼體緊固起來;管腳引線在彎曲時,應當大于根部尺寸5毫米處進行,以防止彎斷管腳和引起漏氣等。對于功率型場效應管,要有良好的散熱條件。因為功率型場效應管在高負荷條件下運用,必須設計足夠的散熱器,確保殼體溫度不超過額定值,使器件長期穩定可靠地工作。

總之,確保場效應管安全使用,要注意的事項是多種多樣,采取的安全措施也是各種各樣,廣大的專業技術人員,特別是廣大的電子愛好者,都要根據自己的實際情況出發,采取切實可行的辦法,安全有效地用好場效應管。場效應管好壞與極性判別將萬用表的量程選擇在RX1K檔,用黑表筆接D極,紅表筆接S極,用手同時觸及一下G,D極,場效應管應呈瞬時導通狀態,即表針擺向阻值較小的位置,再用手觸及一下G,S極, 場效應管應無反應,即表針回零位置不動.此時應可判斷出場效應管為好管.

將萬用表的量程選擇在RX1K檔,分別測量場效應管三個管腳之間的電阻阻值,若某腳與其他兩腳之間的電阻值均為無窮大時,并且再交換表筆后仍為無窮大時,則此腳為G極,其它兩腳為S極和D極.然后再用萬用表測量S極和D極之間的電阻值一次,交換表筆后再測量一次,其中阻值較小的一次,黑表筆接的是S極,紅表筆接的是D極.


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