场效应管具有输入阻抗高、低噪声等特点,因此经常作为多级放大电流的输入级,与三极管一样,根据输入、输出回路公共端选择不同,将场效应管放电电路分为共源、公漏、共栅三种状态,如下图是场效应管共源放大电路,其中:Rg是栅极电阻,将Rs压降加至栅极;Rd是漏极电阻,将漏极电流转换成漏极电压,并影响放大倍数Au;Rs是源极电阻,为栅极提供偏压;C3是旁路电容,消除Rs对交流信号的衰减。由于场效应管是电压型控制器件,它的栅极几乎不取电流,输入阻抗非常高,其实要想获得较大恒流输出,并且精度提高可以采取基准源与比较器结合方法来获得所需要的效果。 在开关控制电路中,场效应管的栅极电压变化可以控制漏极和源极之间的电流开关状态。南京P沟道场效应管原理
场效应管与双极性晶体管的比较场效应管是电压控制器件,栅极基本不取电流,而晶体管是电流控制器件,基极必须取一定的电流。因此,在信号源额定电流极小的情况,应选用场效应管。场效应管是多子导电,而晶体管的两种载流子均参与导电。由于少子的浓度对温度、辐射等外界条件很敏感,因此,对于环境变化较大的场合,采用场效应管比较合适。场效应管除了和晶体管一样可作为放大器件及可控开关外,还可作压控可变线性电阻使用。场效应管的源极和漏极在结构上是对称的,可以互换使用,耗尽型MOS管的栅——源电压可正可负。因此,使用场效应管比晶体管灵活。 南京P沟道场效应管原理场效应管的制造工艺复杂,费用较高。
场效应晶体管的优点:具有较高输入电阻高、输入电流低于零,几乎不要向信号源吸取电流,在在基极注入电流的大小,直接影响集电极电流的大小,利用输出电流控制输出电源的半导体。场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管。场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电。被称之为双极型器件。
VMOS场效应管:VMOS场效应管(VMOSFET)简称VMOS管或功率场效应管,其全称为V型槽MOS场效应管。它是继MOSFET之后新发展起来的高效、功率开关器件。它不光继承了MOS场效应管输入阻抗高(≥108W)、驱动电流小(左右0.1μA左右),还具有耐压高(较高可耐压1200V)、工作电流大(1.5A~100A)、输出功率高(1~250W)、跨导的线性好、开关速度快等优良特性。正是由于它将电子管与功率晶体管之优点集于一身,因此在电压放大器(电压放大倍数可达数千倍)、功率放大器、开关电源和逆变器中正获得普遍应用。 场效应管是一种具有多种应用场景和优点的半导体器件,在现代电子电路中扮演着非常重要的角色。
场效应管估测放大能力:将万用表拨到R×100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。 从门极向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。南京P沟道场效应管原理
场效应管的尺寸小,适合集成电路应用。南京P沟道场效应管原理
MOS场效应管的测试方式(1).打算工作测量之前,先把人体对地短路后,才能摸触MOSFET的管脚。在手腕上接一条导线与大地连接,使人体与大地维持等电位。再把管脚分离,然后拆掉导线。(2).判断电极将万用表拨于R×100档,首先确定栅极。若某脚与其它脚的电阻都是无限大,验证此脚就是栅极G。交换表笔重测量,S-D之间的电阻值应为几百欧至几千欧,其中阻值较小的那一次,黑表笔接的为D极,红表笔接的是S极。日本生产的3SK系列产品,S极与管壳接通,据此很容易确定S极。(3).检验放大能力(跨导)将G极悬空,黑表笔接D极,红表笔接S极,然后用指头触摸G极,表针理应较大的偏转。双栅MOS场效应管有两个栅极G1、G2。为区别之,可用手分别触摸G1、G2极,其中表针向左侧偏转大幅度较大的为G2极。目前有的MOSFET管在G-S极间增加了保护二极管,平时就不需要把各管脚短路了。MOS场效应晶体管在采用时应留意分类,不能随心所欲交换。MOS场效应晶体管由于输入阻抗高(包括MOS集成电路)极易被静电击穿,用到时应留意以下准则:(1).MOS器件出厂时一般而言装在黑色的导电泡沫塑料袋中,切勿自行随意拿个塑料袋装。也可用细铜线把各个引脚联接在一起,或用锡纸包装。 南京P沟道场效应管原理
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