各位同学大家好，之前我们系统学习了经济三极管，今天我们要认识另一种重要的半导体器件场效应晶体管，简称场效应管。接下来我们会从分类与结构、电压控制原理、主要参数及使用注意事项、引脚识别四个模块逐步开展对应的学习。首先第一个模块场效应晶体管的分类与结构和3极管不同。场效应管的核心是电压控制电流，它通过输入电压产生的电场来控制输出电流，具有输入阻抗高、噪音低、热稳定性好、耗电省等优点，这些优点让它在很多特殊场景中比三极管更有优势。先看分类，场效应管主要分为两大类，结型场效应管和绝缘栅型场效应管。竭心场效应管因为内部有两个偏节而得名，按导电沟道类型又分为N沟道和P沟道两种，且都属于耗尽型。绝缘山形长效应管则是因为山形山脊与其他地级完全绝缘而得名。它的分类更细，除了N沟道和P沟道，还能按工作方式分为增强型和耗尽型。也就是说，绝缘山型场效应管有N沟道增强型、N沟道耗尽型、P沟道增强型、P沟道耗尽型4种。大家看屏幕上的分类表，能清晰看到这层关系，记的时候可以先记两大组类，再祭每酹的细分类型，这样不容易混淆。各位同学大家好，之前我们系统学习了晶体三极管，今天我们要认识另一种重要的半导体器件场效应晶体管，简称场效应管。接下来我们会从分类与结构、电压控制原理、主要参数及使用注意事项、引脚识别四个模块逐步开展学习。首先进入第一个模块，场效应晶体管的分类与结构。和三极管不同，场效应管的核心是电压控制电流，它通过输入电压产生的电场来控制输出电流，具有输入阻抗高、噪音低、热稳定性好、耗电省等优点，这些优点让它在很多特殊场景中比三极管更有优势。先看分类场线管主要分为两大类结型场效应管和绝缘栅型场效应管两大类结型场效应管因为内部有两个偏节而得名，按导电沟道分类又分为N沟道和P沟道两种，且都属于耗尽型绝缘山形朝向一拐，只是因为山脊与其他电极完全绝缘而得名。它的分类更细，除了N勾当和P勾当，还能按工作方式分为增强型和好奇型。也就是说绝缘杀型场效应管有N沟道增强型、N沟道后继型、P沟道增强型P勾到后进行。大家看屏幕上的分类图，能够清晰看到这层关系。记的时候可以先记两大组类，再祭每酹的细分类型，这样不容易混淆。再看外形，场效应管的封装和3极管有相似之处，有塑料封装和金属壳封装，比如小功率的场效应管常采用塑料封装，大功率的为了散热会用带散热片的金属壳封装。屏幕上的实物图能让大家直观看到不同的封装样子，后续在电路板上识别的时候可以参考。接下来是结构，我们以最常见的N沟道增强型学院商场效应为例来讲解。它的基底是一块杂质浓度较低的P型硅片，这个基底有个引出电极叫衬底B在P型硅片上会扩展两个高浓度的N型区，从这两个N加区分别引出金属电极，一个叫源极，用S来表示，一个叫漏极，用字母D来表示。然后在硅片表面会生成一层很薄的二氧化硅绝缘层，这层绝缘层是关键。他把栅极和其他电极隔离开，最后在绝缘层上制作一层与金属膜，就是三级用字母G来表示。如果基底用的是N型硅片。路极和源极换成高浓度P型区，那形成的就是P沟道增强型绝缘栅场效应管。这里有个识别电路符号的小技巧，看符号里漏极D和源极S之间的线。如果是三段的连，断续线代表的是增强型。如果是连续线代表的是后进行。箭头向内的是N沟道，箭头向外的是P沟道。比如N沟道增强型的符号D和S之间是断续线，箭头指向里大家可以对照屏幕上的符号图进行记忆，后续看电路图会经常用到。了解了结构，我们进入第二个模块mos场效应晶体管的电压控制原理。这里还是以N沟道增强型为例，因为它的原理最具代表性，我们可以对应一下场效应晶体管的SGD，这三个值我们可以分别来对应三极管的EBC这三个级。首先我们给漏极D和源极S之间加上工作电压VDS之后，这时管子的输出电流，漏极电流也就是ID就完全由三元电压VGS控制器，这就是电压控制电流对应的核心体现。具体分三个阶段。第一个，当VGS等于零的时候，这个时候三极没有电压，二氧化硅绝缘层无法产生电极，漏极D和衬底B之间的偏结处于反向偏置，漏极和源极之间没有导电沟道，电流无法流通，所以漏极电流这个时候ID等于0，管子处于截止状态，就像开关断开一样。当vg s增加到某个临界电压时，三级的正电压会在绝缘层下方的P型硅片里感应出一层电子层，因为正电子会吸引电子，这个时候这层电子层会把两个分离的NN区，也就是我们的源极和漏极连接起来，形成一条N型的导电沟道。有了导电沟道，源极和漏极之间就能有电流通过ID开始产生管子正式导通。这个让管子开始导通的临界电压，这是我们后面会讲的开启电压VGS。当继续加大vg s时，三级电压越高，感应出的电子层越厚，导电沟道就越宽。电流通过的阻力越小，漏极电流ID就越大。也就是说VGS的微小变化能引起ID的明显变化。这就是场效应场效应管的电压控制作用和3极管的电流控制作用形成了鲜明对比。这里提一下增强型和耗尽型场效应晶体管的主要差异。N go到耗尽型场效应晶体管的结构与增强型场上基体管相比，其不同点仅在于在二氧化硅层当中掺入大量的正离子，产生足够的内电场，使P型硅衬底的表面感应出很多负电荷，导致漏极与源极之间，也就是两个N加区，形成N型原导电沟道。这样只要有VDS电压，即使三元级之间不加电压，VGS场效应晶体管就已导通，形成ID钥匙耗尽层耗尽型场场效应。晶体管截止必须加上一定的反向三元电压VGS。当VGS达到一定负值，场效应晶体管截止ID等于0，这时的VGS称为夹断电压，用VGS of表示。由此可知耗尽型mos管不管三元电压是正负或者是零值，都能控制漏极电流ID这是与增强增强型mos管不同的一个重要特点。掌握了控制原理，我们来看第三个模块，场效应管的主要参数及使用注意事项，这是实际应用中必须掌握的内容。先看主要参数，这些参数决定了场效应管的性能和适用场景，主要有六个关键参数。第一个开启电压VGSTH，针对增强型绝缘山场效应晶体管，当VDS为定值时，让管子开始导通的三元电压就是VGSTH。比如N沟道增强型的VGSTH是正值，只要VGS大于这个值，管子才会导通。第二个是夹断电压VGS of，针对耗尽型场效应管，包括结型和绝缘砂型。当VDS为定值时，让管子刚开始截止的三元电压就是VGSO。比如N沟道耗尽型的VGSO是负值，当VGS小于这个负值时，导电沟道被夹断，ID等于零管子截止这里要注意增强型场效应管没有这个参数，因为它在VGS等于零时，本来就是截止的。第三个参数低频跨的GM当VDS为定值时，三元输入信号，输入信号的电压VGS和它引起的漏极电流变化量ID的比值就是GM。GM越大说明VGS对ID的控制能力越强。场效应管的放大能力越好，它是衡量场效应管放大性能的核心参数单位，通常是毫西门子。第四个参数，最高工作频率FM场效应管三个电极之间存在极间电容，这些电容会影响高频信号的传导，当信号频率超过FM时，管子的放大性能会大幅下降，无法正常工作。所以FM是管子能正常工作的最高频率限额极限，电容越越小FM越高。第五个，漏源击穿电压v brd漏极和源极之间能承受的最大电压。如果实际加在ds之间的电压超过这个值，会导致管子内部的心结反向击穿，可能直接损坏管子，所以使用时必须保证VDS小于VBRDS。第六个参数，最大耗散功率PDSM场效应晶体管工作时会消耗功率，这些功率会转化为热量，PDSM就是管子不被热损坏的最大耗散功率，它近似等于漏极电流ID和漏源电压VDS的乘积，如果实际功耗超过VDSM，管子会因过热烧毁。大功率场效应管通常要加散热片来提供散热能力，从而间接提高允许的耗散功率。接下来是使用注意事项，尤其是绝缘山型场效应管，因为山脊有绝缘层，容易积累静电，稍不注意就会损坏。所以有三个关键点要牢记，第一点，存放与使用。存放时必须将三个电极短路，比如用金属箔把管脚包起来，防止静电感应损坏。三级，使用热水时候，手腕上要套一个接地的金属估，把人体携带的静电导走，避免接触管子的静电击穿绝缘层。第二个是焊接操作，焊接时电烙铁必须有外接地线，或者先切断电烙铁电源，利用余热焊接，因为电烙铁漏电会产生高压，可能击穿三级绝缘层。焊接顺序也有讲究，先汉原极S再撼路极低，最后汉三级G这样做是因为先焊S级，焊接过程当中即使有静电也能通过S级及接地释放保护三级。第三个是拆焊操作，拆焊电路板上的朝向应管必须先关闭电路板的工作电源，绝对不允许在电路通电时用烙铁拆焊，否则会导致管子因为过压、过电压、过电流损坏，同时也可能损坏电路中的其他元件。最后一个模块场效应引脚的识别。这一个内容作为了解的内容主要有3种方法，分别是直接目测识别、指针式万用表检测、数字式万用表检测。第一种是直接目测识别对应的图示的方向。当我们正面朝向我们的时候，我们可以看到它由上到下的一个盘管角排列分别是GDS。同样对于这样封装的一个长效应管，散热片这一面面对我们挨着散热片的对应两个引角是S剩下的两个分别是G和D第二种是指针式万用表检测，主要针对结型场效应管，绝缘杀型场效应管应输入阻抗极高，指针式万用表难以准确检测。结型场效应管的圆极S和漏极D通常可以互换，所以重点是判别三级G操作步骤是将万用表置于R乘1K档，任选两个电极，测量它们之间的正向和反向电阻。如果两次测量的电阻值相等，大概是几千欧，说明这两个电极是漏极D和源极S剩下的那个电极就是三极姬。如果两次电阻电阻值差异很大，那就换另外两个电极测量，直到找到电阻相等的一对，从而确定积极。第三种是数字式万用表检测，不仅能识别引脚，还能测量放大系数。操作步骤，将数字关系表调至HF1档，根据场效应管的类型N沟道或者是P沟道，把积极插入HF1测量插座的一级，也就是积极孔进入三极管的一个测量插座。D级插入C孔，也就是极电极孔。S级插入一孔，也就是对应的三极管的发射极孔。N沟道插入NPN对应的插座，P勾道插入PNP对应的插座。此时显示屏会显示一个数值，这个数值就是场效应管的放大系数。如果引脚差错，比如G和D插反了，或者是即兴选错了，n go到插了PNP插座，显示屏就会显示000或者是一，说明插入方式不对，需要调整后重新测量。学习完这四个模块，我们来做三道随堂练习巩固一下。第一道题，场效应管按结构可以分为哪一些类别？根据前面学习的内容，我们知道场效应管按结构分可以分为结型和绝缘三型，所以这道题的答案应该是选择C选项。第二道题，对于P构造结型场效应管夹断电压UGS of。对应的数值应该是多大结型场效应管都是耗尽型。N勾到的VGSO是负值，P勾到的折相法是正值，所以答案是选择A选项。第三题，在识别场效应管的管脚时，如果某场效应管三个引脚分别是123，用万用表测量发现引角一与二和3之间的电阻都非强大，引角二和3之间电阻较小，而且有一定的变化规律，那么引角一可能是什么？你讲我们知道三级G与原级S漏极D之间要么有偏级，要么有绝缘层，电阻都会很大。而S和D之间是导电沟道，电阻较小。所以我们可以判断引角一是三级G所以这道题的答案应该是选择A选项。今天我们学习了场效应管的分类与结构、电压控制原理、主要参数、使用注意事项和引脚识别方法，重点要掌握它电压控制电流的核心特性，以及绝缘栅型场效应管的静电防护措施。场效应管和3极管都是电子电路的核心器件，它们的控制方式不同，使用场景也不同。大家课后可以找几个场效应管，用万用表实际检测一下引脚，熟悉操作流程。今天的课就上到这里，谢谢大家。