第六讲 场效应晶体管的认识（课件）《电子技术基础与技能）高教版·第4版

6.场效应晶体管的认识 《电子技术基础与技能》高教版·第4版 电子技术基础与技能 1 一 二 四 【场效应晶体管分类与结构】 【MOS场效晶体管的电压控制原理】 【场效应管引脚的识别】 目录 CONTENTS 电子技术基础与技能 三 【主要参数及使用注意事项】 2 电子技术基础与技能 一、场效应晶体管分类与结构 1.分类 场效应管可分结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管(MOSFET)两大类。结型场效应管因有两个PN结而得名；绝缘栅型场效应管则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。结型场效应管又分为N沟道和P沟道两种；绝缘栅型场效应管除有N沟道和P沟道之分外，还有增强型与耗尽型之分。 场效晶体管外形图 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 3 电子技术基础与技能 一、场效应晶体管分类与结构 2.结构 场效晶体管则是一种电压控制型器件，是利用输入电压产生电场效应来控制输出电流，它具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、耗电省等优点，目前已广泛应用于各种电子电路中。 N沟道增强型绝缘栅场效晶体管 结构示意图及电路符号 P沟道增强型绝缘栅场效晶体管 结构示意图及电路符号 N沟道增强型绝缘栅场效晶体管是用一块杂质浓度较低的P型硅片作衬底， B为衬底引线。在硅片上面扩散两个高浓度N型区(图中N+区)，各用金属线引出电极，分别称为源极s和漏极d，在硅片表面生成一层薄薄的二氧化硅绝缘层，绝缘层上再制作一层铝金属膜作为栅极g。 如果制作场效晶体管采用N型硅作衬底，漏极、源极为P+型区的引脚，则导电沟道为P型。 观察绝缘栅场效晶体管的电路符号时应注意：若d极与s极之间是三段断续线，表示为增强型；若是连续线表示为耗尽型。箭头向内表示为N沟道，反之为P沟道。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 4 电子技术基础与技能 二、MOS场效晶体管的电压控制原理 在N沟道增强型场效晶体管的漏极d与源极s之间加上工作电压VDS后，管子的输出电流ID就受栅源电压VGS的控制。 当栅源之间的电压VGS=0时，由于漏极d与衬底B之间的PN结处于反向偏置，漏源极间无导电沟道，因此漏极电流ID=0，管子处于截止状态。 当VGS增加至某个临界电压时，感应电子层将两个分离的N+区接通，形成N型导电沟道，于是产生漏极电流ID，管子开始导通。 继续加大VGS，导电沟道就会愈宽，输出电流ID也就愈大。 增强型场效晶体管的工作电路 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 5 电子技术基础与技能 三、主要参数及使用注意事项 1．主要参数 （1）开启电压VGS(th) 指VDS为定值时，使增强型绝缘栅场效应管开始导通的栅源电压。 （2）夹断电压VGS(off) 指VDS为定值时，使耗尽型绝缘栅场效应管处于刚开始截止的栅源电压，N沟道管子的VGS(off)为负值，属耗尽型场效应管的参数。 （3）低频跨导gm 指VDS为定值时，栅源输入信号vgs与由它引起的漏极电流id之比，这是表征栅源电压vgs对漏极电流id控制作用大小的重要参数。 （4）最高工作频率fM 它是保证管子正常工作的频率最高限额。场效应管三个电极间存在极间电容，极间电容小的管子最高工作频率高，工作速度快。 （5）漏源击穿电压V(BR)DS 指漏源极之间允许加的最大电压，实际电压值超过该参数时，会使PN结反向击穿。 （6）最大耗散功率PDSM 指ID与VDD的乘积不应超过的极限值，是从发热角度对管子提出的限制条件。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 6 电子技术基础与技能 ●存放绝缘栅场效应管时要将三个电极短路，取用管子时应注意人体静电对栅极的感应，可在手腕上套一接地的金属箍。 ●焊接绝缘栅场效应管时，电烙铁必须要有外接地线，或切断电源利用电烙铁的余热焊接，以防烙铁漏电损坏管子。焊接时应先焊源极，其次焊漏极，最后焊栅极。 ●要拆焊电路板上的场效应管，应先将电路板的工作电源关闭，不允许电路通电时用烙铁进行焊接操作。 2.使用注意事项 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 7 电子技术基础与技能 四、场效应管引脚的识别 8 1.直接目测识别 G D S S S D G 散热片 散热片 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 8 电子技术基础与技能 四、场效应管引脚的识别 9 2. 指针式万用表检测场效应管 结型场效应管的源极和漏极一般可互换使用，因此一般只要判别出其栅极G即可。判别时，将万用表置于R×1K挡，任选两电极，分别测出它们之间的正反、向电阻。若正、反向电阻值相等（约几千欧），则该两极为漏极D和源极S，余下的则为栅极G。 3. 数字式万用表检测场效应管 利用数字万用表不仅能判别场效应管的电极，还可以测量场效应管的放大系数。将数字万用表调至hFE挡，场效应管的G、D、S极分别插入hFE测量插座的B、C、E孔中（N沟道管插入NPN插座中，P沟道管插入PNP插座中），此时，显示屏上会显示一个数值，这个数值就是场效应管的放大系数；若电极插错或极性插错，则显示屏将显示为“000”或“1”。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 9 电工技术基础与技能 1.场效应管按结构可分为（ ） A. N 沟道和 P 沟道 B. 增强型和耗尽型 C. 结型和绝缘栅型 D. 以上都不对 C 随堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 10 电工技术基础与技能 2.对于 P 沟道结型场效应管，夹断电压UGS(off) （ ） 随堂练习 A A. 大于零 B. 小于零 C. 等于零 D. 不确定 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 11 电工技术基础与技能 3.在识别场效应管的管脚时，若某场效应管三个引脚分别为 1、2、3，用万用表测量发现引脚 1 与 2、3 之间的电阻都非常大，引脚 2 和 3 之间电阻较小且有一定变化规律，则引脚 1 可能是（ ） 随堂练习 A. 栅极 B. 源极 C. 漏极 D. 无法确定 A 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 12 电工技术基础与技能 感谢观看 13 $