场效应管的识别与检测课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,场效应管的识别与检测,场效应管的识别与检测,1,场效应管的识别与检测,场效应管是电压控制型半导体器件。特点：输入电阻高（107109欧）、噪声小、功耗低、无二次击穿，特别适用于高灵敏度和低噪声的电路。,场效应管的识别与检测,2,场效应管外形图,场效应管外形图,3,场效应管的类型、结构、原理,场效应管分结型、绝缘栅型两大类。,FET场效应管,JFET结型,MOSFET绝缘栅型,N沟道,P沟道,（耗尽型）,增强型,耗尽型,N沟道,P沟道,N沟道,P沟道,场效应管的类型、结构、原理场效应管分结型、绝缘栅型两大类。F,4,场效应管的类型、结构、原理,（一）结型场效应管(JFET),结型场效应管的结构和工作原理,（1）场效应管的三个极：栅极（G）、源极（S）、漏极（D）【闸门、水库、出水口】,场效应管的类型、结构、原理 （一）结型场效应管(JF,5,结型场效应管,(JFET),（2）N型沟道源极提供电子，电流从漏极源极；,P型沟道源极提供空穴，电流从源极漏极；,（3）N沟道结型场效应管源极与漏极以N型半导体沟道连接，栅极则是P型半导体，分别由接点接到外围电路。,结型场效应管(JFET)（2）N型沟道源极提供电子，电流从漏,6,结型场效应管,(JFET),（,4,）场效应管工作时对偏置电压要求如下：,栅源加负电压（,U,GS,0,），栅源间的,PN,结反偏，栅极电流（,I,G,0,），场效应管呈现很高的输入电阻。,漏 源极间加正电压（,U,DS,0,），使,N,沟道中的多数载流子在电场作用下，由源极向漏极漂移，形成漏极电流（,i,D,）。,漏极电流（,i,D,）主要受栅源电压（,U,GS,）控制，同时，也受漏,源电压（,U,DS,）的影响。,结型场效应管(JFET)（4）场效应管工作时对偏置电压要求如,7,结型场效应管,(JFET),工作过程分析：先假定,U,DS,0,。,当,U,GS,0,沟道较宽，电阻较小；,当,U,GS,0,，随着值的增加，在这个反偏电压作用,下，两个,PN,结耗尽层加宽，沟道将变窄，沟道电阻加大。,当,U,GS,值大到一定值，耗尽层在夹道中合拢，,源电阻无穷大，,i,D,=0,，此时的,U,GS,称为夹断电,压，用,U,P,表示。,上述分析表明：改变,U,GS,的大小，可以有效控制沟,道电阻的大小；同时加上,U,DS,，漏极电流,i,D,将受,U,GS,控制，,U,GS,值增加，沟道电阻增大，,i,D,减小；,结型场效应管(JFET)工作过程分析：先假定UDS0。,8,结型场效应管,(JFET),U,DS,对,i,D,的影响。假定,U,GS,不变。,当,U,DS,增加时，导电沟道呈稧形，沟道宽度不均匀，在预夹断前，,i,D,随,U,DS,的增加几乎呈线性地增加。,当,U,DS,增加到,U,DS,U,GS,U,P,，即,U,GD,U,GS,U,DS,U,P,（夹断电压），沟道预夹断，漏极附近的耗尽层在,A,点处合拢，此时，与完全夹断不同，,i,D,0,，但此后，,U,DS,再增加，,i,D,变化不大。,结型场效应管(JFET)UDS对iD的影响。假定UGS不变。,9,结型场效应管,(JFET),结型场效应管的栅极与沟道之间的,PN,结是反向偏置的，所以，栅极电流,i,G,0,，输入电阻很高；,漏极电流受栅源电压,U,GS,控制，所以，场效应管是电压控制电流器件；,预夹断前，即,U,DS,较小时，,i,D,与,U,DS,基本呈线性关系；预夹断后，,i,D,趋于饱和。,结型场效应管(JFET)结型场效应管的栅极与沟道之间的PN,10,绝缘栅型场效应管(MOSFET),二、绝缘栅型场效应管(MOSFET),（一）N沟道增强型MOS管结构,四个电极：漏极D，源极S,栅极G和衬底B。,绝缘栅型场效应管(MOSFET)二、绝缘栅型场效应管(MOS,11,绝缘栅型场效应管(MOSFET),（,二）工作原理,当U,GS,=0V时，漏源之间相当两个背靠背的 二极管，在d、s之间加上电压也不会形成电流，即管子截止。,当U,GS,0V时纵向电场，增加U,GS,纵向电场将P区少子电子聚集到P区表面形成导电沟道，如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流I,D,。,绝缘栅型场效应管(MOSFET)（二）工作原理,12,绝缘栅型场效应管,(MOSFET),N,沟道增强型,MOS,管的基本特性：,U,GS,U,T,，管子截止；,U,GS,U,T,，管子导通。,U,GS,越大，沟道越宽，在相同的漏源电压,U,DS,作用下，漏极电流,I,D,越大。,绝缘栅型场效应管(MOSFET)N沟道增强型MOS管的基本特,13,场效应管的主要参数,三,、场效应管的主要参数,（1）开启电压V,T,(MOSFET),通常将刚刚形成导电沟道、出现漏极电流 I,D,时对应的栅源电压称为开启电压，用,V,GS,(th)或V,T,。,开启电压V,T,是MOS增强型管的参数。当栅源电压V,GS,小于开启电压的绝对值时，场效应管不能导通。,场效应管的主要参数三、场效应管的主要参数,14,场效应管的主要参数,（,2,）夹断电压,V,P,(JFET),当,V,DS,为某一固定值（如,10V,），使,i,D,等于某一微小电流（如,50mA,）时，栅源极间加的电压即为夹断电压。当,V,GS,V,P,时，漏极电流为零。,（,3,）饱和漏极电流,I,DSS,(JFET),饱和漏极电流,I,DSS,是在,V,GS,0,的条件下，场效应管发生预夹断时的漏极电流。,I,DSS,是结型场效应管所能输出的最大电流。,场效应管的主要参数（2）夹断电压VP(JFET),15,场效应管的主要参数,（,4,）直流输入电阻,R,GS,漏源短路，栅源加电压时，栅源极之间的直流电阻。,结型：,R,GS,107,；,MOS,管：,R,GS,109,1015,；,（,5,）跨导,g,m,：漏极电流的微变量与栅源电压微变量之比，即,g,m,I,D,/V,GS,。它是衡量场效应管栅源电压对漏极电流控制能力的一个参数。,g,m,相当于三极管的,h,FE,。,（,6,）最大漏极功耗,P,D,P,D,=U,DS,*I,D,，相当于三极管的,P,CM,。,场效应管的主要参数（4）直流输入电阻RGS,16,作业：,1,、场效应管有何应用,?,场效应管主要有哪些性能参数？,2,、如何用万用表判定场效应管的好坏和极性？,3,、能否用万用表来测量,MOS,场效应管的好坏和极性？,作业：,17,