高起专网络教材—《模拟电子技术》－场效应管及其应用
主编：周雪，西安电子科技大学出版社
Frequently Asked Question（FAQ）
1.场效应管具有哪些优点？
解：场效应管不仅具有一般半导体三极管体积小、重量轻、耗电省、寿命长等特点，而且还具有输入电阻高、噪声低、抗辐射能力强、功耗小、热稳定性好、制造工艺简单。易于集成等优点。
2.JFET的栅极与沟道间的PN结在一般作为放大器件工作时，能用正向偏置吗？
BJT的发射结呢？
解：JFET工作时，栅极与沟道间的PN结要反向偏置。而BJT工作时，发射结要正向偏置。
3.在低噪声电路的设计中，试说明为什么选用JFET而不用BJT？
解：JFET的一个优点是其噪声系数很小，可达1.5dB以下；而BJT的噪声系数比起JFET而言要高些。因此，在低噪声电路的设计中要选用JFET而不用BJT。4.场效应管的输出特性曲线分几部分？
解：输出特性曲线分四部分：可变电阻区、恒流区、击穿区和夹断区。
5.为什么MOSFET的输入电阻比JFET还高？
解：JFET的输入电阻从本质上来说是PN结的反向电阻，PN结反向偏置时总会有一些反向电流存在，这就限制了输入电阻的进一步提高。而MOSFET是利用半导体表面的电场效应进行工作时。由于它的栅极处于不导电状态，因此输入电阻大为提高。
6.JFET与耗尽型MOSFET同属于耗尽型，为什么JFET的V GS只能有一种极性，而
耗尽型MOSFET的V GS可以有两种极性？
解：以N沟道为例，N沟道JFET，当V GS>0时，将使PN结处于正向偏置而产生较大的栅流，破坏了它对漏极电流i0的控制作用。但是N沟道耗尽型MOSFET在V as>0时，由于绝缘层的存在，并不会产生PN结的正向电流，而是在沟道中感应出更多的负电荷。在V DS作用下，i0将有更大的数值。所以，N沟道耗尽型MOSFET可以在正或负的栅源电压下工作，而且基本上无栅流。
7.试解释为什么N沟道增强型绝缘栅场效应管中，靠近漏极的导电沟道较窄，而
靠近源极的较宽？
解：当V GS>V GS(th)时，在源极与漏极间形成了自由电子导电沟道（反型层），在漏极电源V D的作用下，这些载流子由源极向漏极扩散，而源极区的自由电子不断向沟道内扩散，在靠近漏极的沟道内自由电子则漂移到漏极区被电源吸收，所以靠近漏极的导电沟道较窄，而靠近源极的较宽。自由电子在沟道内扩散形成了梯度，所以沟道从源极到漏极是由宽度窄逐渐变化的。
8.为什么在场效应管低频放大电路中，输入端耦合电容通常取得较小（0.01 F～
0.047μF ），而在BJT 电路低频放大电路中往往取得较大（几到几十微法）？ 解：这是因为场效应管电路的输入电阻很大，即使电容很小，其容抗也无法与之相比拟，仍可以忽略不计。而BJT 电路的输入电阻本身较小，只有当电容的容量很大时，其容抗才能忽略。
9. 请你总结一下场效应管的优点。
解：场效应管的优点有：①输入阻抗高；②噪音低；③热稳定性好；④抗辐射能力强；⑤能在微功耗下工作，工作电流仅为100uA 左右；⑥便于集成化。
10. 请你总结一下场效应管的缺点。
解：场效应管的缺点有：①工作频率低；②输出功率小；③饱和压降大。
11. 请你把场效应管与晶体三极管进行比较。
解：①输入电阻比较：普通三极管，因e 结处于正偏，所以R i 小，约1k 。场效
应管，对于结型，输入端PN 结反偏，所以R i 较高，约107Ω。对于绝缘栅型，因G
极处于绝缘状态，所以R i 极高，约910～1510Ω。②普通三极管：双极型。两种载
流子同时参与导电。场效应管：单极型。仅多数载流子参与导电。③普通三极管的噪声系数N F 大于场效应管的噪声系数N F 。其原因是晶体三极管中存在扩散噪声和分噪声。④场应管的D 、S 极可互换，而晶体三极管，c 、e 不可互换，其原因是内部结构不同。场效应管为电压控制器件，即I D =g m ·U gs ；而晶体三极管为电流控制器件，即I C =βI h 。⑤场效应管的饱和压降大于晶体三极管的饱和压降。⑥场效应管的频率特性不及晶体三极管。其原因是场效应管的极间电容较大。⑦场效应管的输入功率极小，输出功率也不及晶体三极管大。
12. 绝缘栅场效应管的栅极为什么不能开路？
解：因为SiO 2绝缘层厚度很薄，微小的感应电压便能产生很高的电场强度，以致使绝缘层击穿而损坏。为使感应电荷得以释放，故栅源间应有释放通道，以所栅极不能开路。
13. 比较共源极场效应管放大电路和共发射极晶体管放大电路，在电路结构上有何
相似之处？为什么前者的输入电阻较高？
解：若共源极场效应管采用分压式偏置电路，则和分压式偏置电路的晶体管共射极放大电路在结构上是完全相似的。但因场效应管本身是电压控制型，栅极无电流，故输入电阻很高，而释放电阻R G 也可选得秀大，因此具有较高的输入电阻。
14. 使用场效应管应注意的事项？
解：注意的事项如下：
1) MOS 管栅、漏极之间的电阻很高，使用栅极的感应电荷不易泄放，因极间电
容很小，故会造成电压过高使绝缘层击穿。因此，保存MOS 管应使三个电极短接，避免栅极悬空。焊接时，电烙铁的外壳应良好接地。
2) 有些场效应管将衬底引出，故有四个管脚，这种管子的漏极与源极可以互
换使用。但有些场效应管在内部已将衬底与源极接在一起，只引出3个电
极，这种管子的漏极与源极不能互换。
3)使用场效应管时各极必须加正确的工作电压。
4)在使用场效应管时，要注意漏源电压、漏源电流及耗散功率等，不要超过
规定的最大允许值。
15.能否用万用表检测各类场效应管的性能？
解：可以用万用表测量结型场效应管的管脚，但不能用万用表进行检测MOS型场效应管效应管的管脚。
16.怎样对MOS型场效应管进行检测？
解：由于绝缘栅型MOS场效应管输入阻抗很高，不宜用万用表测量，必须用测试仪测量，而且测试仪必须良好接地，测试结束后应先短接各电极，以防外来电势将栅极击穿。
17.如何用万用表判别结型场效应管的管脚？
解：管脚的判别：首先确定栅极，将万用表置R×1KΩ或R×100Ω挡，用黑表笔棒接假设的栅极，再用红表笔棒分别接另外两脚。若测得的电阻小，黑、红棒对调后阻值大，则假设的栅极正确，并知它是N沟道场效应管，反之为P沟道场效应管。其次确定源极和漏极，对于结型场效应管，由于漏、源极是对称的，可以互换，因此，剩余的两只管脚中任意一只都可以作为源极或漏极。
18.如何用万用表判别结型场效应管性能的优劣
解：把万用表置R×1KΩ或R×100Ω挡，红、黑两表棒分别交替接源极和漏极，阻值均小。随后将黑表棒接栅极，红表棒分别接源极和漏极，对N沟道，阻值应很小；对P沟道，阻值应很大。再将红、黑表棒对调，测得的数值相反，这样的管子基本上是好的。否则，要么击穿，要么短路。
19.为什么增强型绝缘栅场效应管放大电路无法采用自给偏置？
解：对N沟道管增强型场效应管的开启电压U GS(th)>0，而自给偏置只能获得负的偏置电压，U GS<0，因此管子无法开启。对P沟道管而言，则相反，U GS(th)<0，而自给偏置又只能获得正的偏置电压，U GS>0，同样无法工作。所以增强型管放大电路不能采用自给偏置。
20.场效应管有哪些分类？
解：场效应管的分类如下：
21.场效应管的工作原理。
解：场效应管的工作原理：外加电压改变导电沟道的宽度，以达到改变沟道电
阻，进而改变其中流过电流的大小。
22.请你绘出各种场效应管的特性曲线。
解：各种场效应管的特性曲线如下。
23.用来描述三极管器件的曲线有输入特性曲线和输出特性曲线，描述场效应管器
件的特性曲线呢？
解：由于场效应管在放大工作时，没有栅流，故它没有输入特性曲线，与之相对应的是转移特性曲线。有输出特性曲线。JFET的N沟道的特性曲线如下：
24.为什么说场效应管是电压控制器件？
解：当场效应管工作在恒流区时，流过漏极电流基本上只受控于栅源之间的电压而与加在漏源之间的电压无关，因此认为它是由栅源之间的电压来控制漏源之间的电流，属于VCCS器件。
25.下列图示所示的特性属哪种管型？
解：①为MOS耗尽型P沟道；②为MOS增强型N沟道；③为JFETN沟道。
场效应管的选型及应用概览 场效应管广泛使用在模拟电路与数字电路中，和我们的生活密不可分。场效应管的优势在于：首先驱动电路比较简单。场效应管需要的驱动电流比BJT则小得多，而且通常可以直接由CMOS或者集电极开路TTL驱动电路驱动；其次场效应管的开关速度比较迅速，能够以较高的速度工作，因为没有电荷存储效应；另外场效应管没有二次击穿失效机理，它在温度越高时往往耐力越强，而且发生热击穿的可能性越低，还可以在较宽的温度范围内提供较好的性能。场效应管已经得到了大量应用，在消费电子、工业产品、机电设备、智能手机以及其他便携式数码电子产品中随处可见。 近年来，随着汽车、通信、能源、消费、绿色工业等大量应用场效应管产品的行业在近几年来得到了快速的发展，功率场效应管更是备受关注。据预测，2010-2015年中国功率MOSFET市场的总体复合年度增长率将达到13.7%。虽然市场研究公司 iSuppli 表示由于宏观的投资和经济政策和日本地震带来的晶圆与原材料供应问题，今年的功率场效应管市场会放缓，但消费电子和数据处理的需求依然旺盛，因此长期来看，功率场效应管的增长还是会持续一段相当长的时间。 技术一直在进步，功率场效应管市场逐渐受到了新技术的挑战。例如，业内有不少公司已经开始研发GaN功率器件，并且断言硅功率场效应管的性能可提升的空间已经非常有限。不过，GaN 对功率场效应管市场的挑战还处于非常初期的阶段，场效应管在技术成熟度、供应量等方面仍然占据明显的优势，经过三十多年的发展，场效应管市场也不会轻易被新技术迅速替代。 五年甚至更长的时间内，场效应管仍会占据主导的位置。场效应管也仍将是众多刚入行的工程师都会接触到的器件，本期内容将会从基础开始，探讨场效应管的一些基础知识，包括选型、关键参数的介绍、系统和散热的考虑等为大家做一些介绍。 一.场效应管的基础选型 场效应管有两大类型：N沟道和P沟道。在功率系统中，场效应管可被看成电气开关。当在N沟道场效应管的栅极和源极间加上正电压时，其开关导通。导通时，电流可经开关从漏极流向源极。漏极和源极之间存在一个内阻，称为导通电阻RDS(ON)。必须清楚场效应管的栅极是个高阻抗端，因此，总是要在栅极加上一个电压。如果栅极为悬空，器件将不能按设计意图工作，并可能在不恰当的时刻导通或关闭，导致系统产生潜在的功率损耗。当源极和栅极间的电压为零时，开关关闭，而电流停止通过器件。虽然这时器件已经关闭，但仍然有微小电流存在，这称之为漏电流，即IDSS。 作为电气系统中的基本部件，工程师如何根据参数做出正确选择呢？本文将讨论如何通过四步来选择正确的场效应管。 1）沟道的选择。为设计选择正确器件的第一步是决定采用N沟道还是P沟道场效应管。在典型的功率应用中，当一个场效应管接地，而负载连接到干线电压上时，该场效应管就构成了低压侧开关。在低压侧开关中，应采用N沟道场效应管，这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。当场效应管连接到总线及负载接地时，就要用高压侧开关。通常会在这个拓扑中采用P沟道场效应管，这也是出于对电压驱动的考虑。
场效应管的分类和作用分别是什么? 根据三极管的原理开发出的新一代放大元件，有3个极性，栅极，漏极，源极，它的特点是栅极的内阻极高，采用二氧化硅材料的可以达到几百兆欧，属于电压控制型器件 概念: 场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管.由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管.它属于电压控制型半导体器件. 特点: 具有输入电阻高（108～109Ω）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者. 场效应管的作用 1、场效应管可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高，因此耦合电容可以容量较小，不必使用电解电容器。 2、场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。 3、场效应管可以用作可变电阻。 4、场效应管可以方便地用作恒流源。 5、场效应管可以用作电子开关。 场效应管的测试 1、结型场效应管的管脚识别： 场效应管的栅极相当于晶体管的基极，源极和漏极分别对应于晶体管的发射极和集电极。将万用表置于R×1k档，用两表笔分别测量每两个管脚间的正、反向电阻。当某两个管脚间的正、反向电阻相等，均为数KΩ时，则这两个管脚为漏极D和源极S（可互换），余下的一个管脚即为栅极G。对于有4个管脚的结型场效应管，另外一极是屏蔽极（使用中接地）。 2、判定栅极
用万用表黑表笔碰触管子的一个电极，红表笔分别碰触另外两个电极。若两次测出的阻值都很小，说明均是正向电阻，该管属于N沟道场效应管，黑表笔接的也是栅极。 制造工艺决定了场效应管的源极和漏极是对称的，可以互换使用，并不影响电路的正常工作，所以不必加以区分。源极与漏极间的电阻约为几千欧。 注意不能用此法判定绝缘栅型场效应管的栅极。因为这种管子的输入电阻极高，栅源间的极间电容又很小，测量时只要有少量的电荷，就可在极间电容上形成很高的电压，容易将管子损坏。 3、估测场效应管的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。本方法也适用于测MOS管。为了保护MOS 场效应管，必须用手握住螺钉旋具绝缘柄，用金属杆去碰栅极，以防止人体感应电荷直接加到栅极上，将管子损坏。 MOS管每次测量完毕，G-S结电容上会充有少量电荷，建立起电压UGS，再接着测时表针可能不动，此时将G-S极间短路一下即可。 2.场效应管的分类: 场效应管分结型、绝缘栅型(MOS)两大类 按沟道材料:结型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种. 按导电方式:耗尽型与增强型,结型场效应管均为耗尽型,绝缘栅型场效应管既有耗尽型的,也有增强型的。 场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管,而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型;P沟耗尽型和增强型四大类. 3.场效应管的主要参数:
第3章场效应管放大电路习题答案
第3章场效应管放大电路 3-1判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。 （1）结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其R GS大的特点。（?） （2）若耗尽型N沟道MOS管的U GS大于零，则其输入电阻会明显变小。（?） 3-2选择正确答案填入空内。 （1）U GS＝0V时，不能够工作在恒流区的场效应管有 B 。 A. 结型管 B. 增强型MOS管 C. 耗尽型MOS管 （2）当场效应管的漏极直流电流I D从2mA变为4mA时，它的低频跨导g m将A 。 A.增大 B.不变 C.减小 3-3改正图P3-3所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波电压。
要求保留电路的共源接法。 图P3-3 解：（a）源极加电阻R S。 （b）漏极加电阻R D。 （c）输入端加耦合电容。 （d）在R g支路加－V GG，＋V D D改为－V D D 改正电路如解图P3-3所示。 解图P3-3 3-4已知图P3-4(a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图（b）(c)所示。
（1）利用图解法求解Q点；（2）利用等效电路法求解 A 、R i和 u R o 。 图P3-4 解：（1）在转移特性中作直线u GS＝－i D R S，与转移特性的交点即为Q 点；读出坐标值，得出I DQ＝1mA，U GS Q＝－2V。如解图P3-4（a）所示。 解图P3-4
在输出特性中作直流负载线u DS ＝V DD －i D （R D ＋R S ），与U GS Q ＝－2V 的那条输出特性曲线的交点为Q 点，U DS Q ≈3V 。如解图P3-4（b ）所示。 （2）首先画出交流等效电路（图略），然后进行动态分析。 mA/V 12DQ DSS GS(off)GS D m DS =-=??=I I U u i g U Ω==Ω==-=-=k 5 M 1 5D o i D m R R R R R g A g u & 3-5 已知图P3-5（a ）所示电路中场效应管的转移特性如图（b ）所示。 求解电路的Q 点和u A &。 图P 3-5 解：（1）求Q 点： 根据电路图可知， U GS Q ＝V GG ＝3V 。 从转移特性查得，当U GS Q ＝3V 时的漏极电流 I D Q ＝1mA 因此管压降 U DSQ ＝V DD －I DQ R D ＝5V 。 （2）求电压放大倍数：
如何理解场效应管的原理，大多数书籍和文章都讲的晦涩难懂，给初学的人学习造成很大的难度，要深入学习就越感到困难，本人以自己的理解加以解释，希望对初学的人有帮助，即使认识可能不是很正确，但对学习肯定有很大的帮助。 场效应管的结构 场效应管是电压控制器件，功耗比较低。而三极管是电流控制器件，功耗比较高。但场效应管制作工艺比三极管复杂，不过可以做得很小，到纳米级大小。所以在大规模集成电路小信号处理方面得到广泛的应用。对大电流功率器件处理比较困难，不过目前已经有双场效应管结构增加电流负载能力，也有大功率场管出现，大有取代三极管的趋势。场效应管具有很多比三极管优越的性能。 结型场效应管的结构 结型场效应管又叫JFET，只有耗尽型。 这里以N沟道结型场效应管为例，说明结型场效应管的结构及基本工作原理。图为N沟道结型场效应管的结构示意图。在一块N型硅，材料(沟道)上引出两个电极，分别为源极(S)和漏极(D)。在它的两边各附一小片P型材料并引出一个电极，称为栅极(G)。这样在沟道和栅极间便形成了两个PN结。当栅极开路时，沟道相当于一个电阻，其阻值随型号而不同，一般为数百欧至数千欧。如果在漏极及源极之间加上电压U Ds，就有电流流过，I D将随U DS的增大而增大。如果给管子加上负偏差U GS时，PN结形成空间电荷区，其载流子很少，因而也叫耗尽区(如图a中阴影区所示)。其性能类似于绝缘体，反向偏压越大，耗尽区越宽，沟道电阻就越大，电流减小，甚至完全截止。这样就达到了利用反向偏压所产生的电场来控制N型硅片(沟道)中的电流大小的目的。 注：实际上沟道的掺杂浓度非常小，导电能力比较低，所以有几百到几千欧导通电阻。而且是PN结工作在反向偏置的状态。刚开机时，如果负偏置没有加上，此时I D是最大的。 特点：1，GS和GD有二极管特性，正向导通，反向电阻很大 2：DS也是导通特性，阻抗比较大 3：GS工作在反向偏置的状态。 4：DS极完全对称，可以反用，即D当做S，S当做D。 从以上介绍的情况看，可以把场效应管与一般半导体三极管加以对比，即栅极相当于基极，源极相当于发射极，漏极相当于集电极。如果把硅片做成P型，而栅极做成N型，则成为P沟道结型场效应管。结型场效应管的符号如图b所示。
场效应管在开关电路中的应用 场效应管在mpn中，它的长相和我们前面讲的三极管极像，所以有不少修mpn的朋友好长时间还分不清楚，统一的把这些长相相同的三极管、场效应管、双二极管、还有各种稳压IC统统称作“三个脚的管管”，呵呵，如果这样麻木不分的话，你的维修技术恐怕很难快速提高的哦！ 好了，说到这里场效应管的长相恐怕我就不用贴图了，在电路图中它常用 表示，关于它的构造原理由于比较抽象，我们是通俗化讲它的使用，所以不去多讲，由于根据使用的场合要求不同做出来的种类繁多，特性也都不尽相同；我们在mpn 中常用的一般是作为电源供电的电控之开关使用，所以需要通过电流比较大，所以是使用的比较特殊的一种制造方法做出来了增强型的场效应管（MOS型），它的电路图符号： 仔细看看你会发现，这两个图似乎有差别，对了，这实际上是两种不同的增强型场效应管，第一个那个叫N沟道增强型场效应管，第二个那个叫P沟道增强型场效应管，它们的的作用是刚好相反的。前面说过，场效应管是用电控制的开关，那么我们就先讲一下怎么使用它来当开关的，从图中我们可以看到它也像三极管一样有三个脚，这三个脚分别叫做栅极（G）、源极（S）和漏极（D），mpn中的贴片元件示意图是这
个样子： 1脚就是栅极，这个栅极就是控制极，在栅极加上电压和不加上电压来控制2脚和3脚的相通与不相通，N沟道的，在栅极加上电压2脚和3脚就通电了，去掉电压就关断了，而P沟道的刚好相反，在栅极加上电压就关断（高电位），去掉电压（低电位）就相通了！ 我们常见的2606主控电路图中的电源开机电路中经常遇到的就是P沟道MOS管： 这个图中的SI2305就是P沟道MOS管，由于有很多朋友对于检查这一部分的故障很茫然，所以在这里很有必要讲一下它的工作原理，来加深一下你的印象！ 图中电池的正电通过开关S1接到场效应管Q1的2脚源极，由于Q1是一个P沟道管，它的1脚栅极通过R20电阻提供一个正电位电压，所以不能通电，电压不能继续通过，3v稳压IC输入脚得不到电压所以就不能工作不开机！这时，如果我们按下SW1开机按键时，正电通过按键、R11、R23、D4加到三极管Q2的基极，三极管Q2的基极得到一个正电位，三极管导通（前面讲到三极管的时候已经讲过），由于三极管的发射极直接接地，三极管Q2导通就相当于Q1的栅极直接接地，加在它上面的通过R20电阻的
场效应管工作原理 MOS场效应管电源开关电路。 这是该装置的核心，在介绍该部分工作原理之前，先简单解释一下MOS 场效应管的工作原理。 MOS 场效应管也被称为MOS FET，既Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor（金属氧化物半导体场效应管）的缩写。它一般有耗尽型和增强型两种。本文使用的为增强型MOS场效应管，其内部结构见图5。它可分为NPN型PNP 型。NPN型通常称为N沟道型，PNP型也叫P沟道型。由图可看出，对于N沟道的场效应管其源极和漏极接在N型半导体上，同样对于P沟道的场效应管其源极和漏极则接在P型半导体上。我们知道一般三极管是由输入的电流控制输出的电流。但对于场效应管，其输出电流是由输入的电压（或称电场）控制，可以认为输入电流极小或没有输入电流，这使得该器件有很高的输入阻抗，同时这也是我们称之为场效应管的原因。
为解释MOS场效应管的工作原理，我们先了解一下仅含有一个P—N结的二极管的工作过程。如图6所示，我们知道在二极管加上正向电压（P端接正极，N端接负极）时，二极管导通，其PN结有电流通过。这是因为在P型半导体端为正电压时，N型半导体内的负电子被吸引而涌向加有正电压的P型半导体端，而P 型半导体端内的正电子则朝N型半导体端运动，从而形成导通电流。同理，当二极管加上反向电压（P端接负极，N端接正极）时，这时在P型半导体端为负电压，正电子被聚集在P型半导体端，负电子则聚集在N型半导体端，电子不移动，其PN结没有电流通过，二极管截止。 对于场效应管（见图7），在栅极没有电压时，由前面分析可知，在源极与漏极之间不会有电流流过，此时场效应管处与截止状态（图7a）。当有一个正电压加在N沟道的MOS场效应管栅极上时，由于电场的作用，此时N型半导体的源极和漏极的负电子被吸引出来而涌向栅极，但由于氧化膜的阻挡，使得电子聚集在
第 3 章 场效应管及其基本放大电路 自测题 3.1填空题 1．按照结构，场效应管可分为 。它属于 型器件，其最大的优点是 。 2．在使用场效应管时，由于结型场效应管结构是对称的，所以 极和 极可互换。MOS 管中如果衬底在管内不与 极预先接在一起，则 极和 极也可互换。 3．当场效应管工作于线性区时，其漏极电流D i 只受电压 的控制，而与电压 几乎无关。耗尽型D i 的表达式为 ，增强型D i 的表达式为 。 4．某耗尽型MOS 管的转移曲线如题3.1.4图所示， 由图可知该管的DSS I = ，U P = 。 5．一个结型场效应管的电流方程为 2GS D 161(mA)4U I ??=?- ?? ?，则该管的DSS I = ， U P = ；当GS 0u =时的m g = 。 6．N 沟道结型场效应管工作于放大状态时，要求GS 0u ≥≥ ，DS u > ；而N 沟道增强型MOS 管工作于放大状态时，要求GS u > ，DS u > 。 7．耗尽型场效应管可采用 偏压电路，增强型场效应管只能采用 偏置电路。 8．在共源放大电路中，若源极电阻s R 增大，则该电路的漏极电流D I ，跨导m g ，电压放大倍数 。 9．源极跟随器的输出电阻与 和 有关。 答案：1．结型和绝缘栅型，电压控制，输入电阻高。2．漏，源，源，漏，源。 3．GS u ，DS u ，2GS D DSS P 1u i I U ??=- ???，2GS D DO T 1u i I U ??=- ??? 。4．4mA ，-3V 。5．16mA ， 题3.1.4图
4V ，8ms 。6．p U ，GS P u U -，T U ，GS T u U -。7．自给，分压式。8．减小，减小，减小。9．m g ，s R 。 3.2选择题 1．P 沟道结型场效应管中的载流子是 。 A ．自由电子； B ．空穴； C ．电子和空穴； D ．带电离子。 2．对于结型场效应管，如果GS P |||U U >，那么管子一定工作于 。 A ．可变电阻区； B ．饱和区； C ．截止区； D ．击穿区。 3．与晶体管相比，场效应管 。 A ．输入电阻小； B ．制作工艺复杂； C ．不便于集成； D ．放大能力弱 4．工作在恒流状态下的场效应管，关于其跨导m g ，下列说法正确的是 。 A ．m g 与DQ I 成正比； B ．m g 与2GS U 成正比； C ．m g 与DS U 成正比； D ．m g 5．P 沟道增强型MOS 管工作在恒流区的条件是 。 A ．GS T u U <，DS GS T u u U ≥-； B ．GS T u U <，DS GS T u u U ≤- ； C ．GS T u U >，DS GS T u u U ≥-； D ．GS T u U >，DS GS T u u U ≤-。 6．某场效应管的DSS I 为6mA ，而DQ I 自漏极流出，大小为8mA ，则该管是 。 A ．P 沟道结型管； B ．增强型PMOS 管； C ．耗尽型PMOS 管； D ．N 沟道结型管； E ．增强型NMOS 管； F ．耗尽型NMOS 管。 7．增强型PMOS 管工作在放大状态时，其栅源电压 ；耗尽型PMOS 管工作在放大状态时，其栅源电压 。 A ．只能为正； B ．只能为负； C ．可正可负； D ．任意。 8．GS 0V U =时，能够工作在恒流区的场效应管有 。 A ．结型管； B ．增强型MOS 管； C ．耗尽型MOS 管。 9．分压式偏置电路中的栅极电阻g R 一般阻值很大，这是为了 。 A ．设置静态工作点； B ．提高输入电阻； C ．提高放大倍数。 答案：1．B 。2．C 。3．D 。4．D 。5．B 。6．C 。7．B 、D 。8．A 、C 。9．B 。 3.3判断题 1．对于结型场效应管，栅源极之间的PN 结必须正偏。（ ） 2．结型场效应管外加的栅源电压应使栅源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其GS R 大的特点。（ ）
详细讲解MOSFET管驱动电路 在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS 的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。 下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结，其中参考了一些资料，非全部原创。包括MOS管的介绍，特性，驱动以及应用电路。 1，MOS管种类和结构 MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P 沟道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。 至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。 对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小，且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。下面的介绍中，也多以NMOS为主。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。 在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。 2，MOS管导通特性 导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。 NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4V或10V就可以了。
场效应管工作原理
场效应管工作原理 场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管。一般的晶体管是由两种极性的载流子,即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电,因此称为双极型晶体管,而FET仅是由多数载流子参与导电,它与双极型相反,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件，具有输入电阻高（108～109Ω）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。 一、场效应管的分类 场效应管分结型、绝缘栅型两大类。结型场效应管（JFET）因有两个PN结而得名，绝缘栅型场效应管（JGFET）则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。目前在绝缘栅型场效应管中，应用最为广泛的是MOS场效应管，简称MOS管（即金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET）；此外还有PMOS、NMOS和VMOS功率场效应管，以及最近刚问世的πMOS场效应管、VMOS功率模块等。 按沟道半导体材料的不同，结型和绝缘栅型各分沟道和P沟道两种。若按导电方式来划分，场效应管又可分成耗尽型与增强型。结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗尽型的，也有增强型的。 场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管。而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型；P沟耗尽型和增强型四大类。见下图。 二、场效应三极管的型号命名方法 现行有两种命名方法。第一种命名方法与双极型三极管相同，第三位字母J代表结型场效应管，O代表绝缘栅场效应管。第二位字母代表材料，D是P型硅，反型层是N沟道；C是N型硅P沟道。例如,3DJ6D
高起专网络教材—《模拟电子技术》－场效应管及其应用 主编：周雪，西安电子科技大学出版社 Frequently Asked Question（FAQ） 1.场效应管具有哪些优点？ 解：场效应管不仅具有一般半导体三极管体积小、重量轻、耗电省、寿命长等特点，而且还具有输入电阻高、噪声低、抗辐射能力强、功耗小、热稳定性好、制造工艺简单。易于集成等优点。 2.JFET的栅极与沟道间的PN结在一般作为放大器件工作时，能用正向偏置吗？ BJT的发射结呢？ 解：JFET工作时，栅极与沟道间的PN结要反向偏置。而BJT工作时，发射结要正向偏置。 3.在低噪声电路的设计中，试说明为什么选用JFET而不用BJT？ 解：JFET的一个优点是其噪声系数很小，可达1.5dB以下；而BJT的噪声系数比起JFET而言要高些。因此，在低噪声电路的设计中要选用JFET而不用BJT。4.场效应管的输出特性曲线分几部分？ 解：输出特性曲线分四部分：可变电阻区、恒流区、击穿区和夹断区。 5.为什么MOSFET的输入电阻比JFET还高？ 解：JFET的输入电阻从本质上来说是PN结的反向电阻，PN结反向偏置时总会有一些反向电流存在，这就限制了输入电阻的进一步提高。而MOSFET是利用半导体表面的电场效应进行工作时。由于它的栅极处于不导电状态，因此输入电阻大为提高。 6.JFET与耗尽型MOSFET同属于耗尽型，为什么JFET的V GS只能有一种极性，而 耗尽型MOSFET的V GS可以有两种极性？ 解：以N沟道为例，N沟道JFET，当V GS>0时，将使PN结处于正向偏置而产生较大的栅流，破坏了它对漏极电流i0的控制作用。但是N沟道耗尽型MOSFET在V as>0时，由于绝缘层的存在，并不会产生PN结的正向电流，而是在沟道中感应出更多的负电荷。在V DS作用下，i0将有更大的数值。所以，N沟道耗尽型MOSFET可以在正或负的栅源电压下工作，而且基本上无栅流。 7.试解释为什么N沟道增强型绝缘栅场效应管中，靠近漏极的导电沟道较窄，而 靠近源极的较宽？ 解：当V GS>V GS(th)时，在源极与漏极间形成了自由电子导电沟道（反型层），在漏极电源V D的作用下，这些载流子由源极向漏极扩散，而源极区的自由电子不断向沟道内扩散，在靠近漏极的沟道内自由电子则漂移到漏极区被电源吸收，所以靠近漏极的导电沟道较窄，而靠近源极的较宽。自由电子在沟道内扩散形成了梯度，所以沟道从源极到漏极是由宽度窄逐渐变化的。 8.为什么在场效应管低频放大电路中，输入端耦合电容通常取得较小（0.01 F～
场效应管工作原理（1） 场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管。一般的晶体管是由两种极性的载流子,即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电,因此称为双极型晶体管,而FET仅是由多数载流子参与导电,它与双极型相反,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件，具有输入电阻高（108～109?）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。 一、场效应管的分类 场效应管分结型、绝缘栅型两大类。结型场效应管（JFET）因有两个PN结而得名，绝缘栅型场效应管（JGFET）则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。目前在绝缘栅型场效应管中，应用最为广泛的是MOS场效应管，简称MOS管（即金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET）；此外还有PMOS、NMOS和VMOS功率场效应管，以及最近刚问世的πMOS场效应管、VMOS功率模块等。 按沟道半导体材料的不同，结型和绝缘栅型各分沟道和P沟道两种。若按导电方式来划分，场效应管又可分成耗尽型与增强型。结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗尽型的，也有增强型的。 场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管。而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型；P沟耗尽型和增强型四大类。见下图。 二、场效应三极管的型号命名方法 现行有两种命名方法。第一种命名方法与双极型三极管相同，第三位字母J代表结型场效应管，O代表绝缘栅场效应管。第二位字母代表 材料，D是P型硅，反型层是N沟道；C是N型硅P沟道。例如,3DJ6D是结型N沟道场效应三极管，3DO6C 是绝缘栅型N沟道场效应三极管。 第二种命名方法是CS××#，CS代表场效应管，××以数字代表型号的序号，#用字母代表同一型号中的不同规格。例如CS14A、CS45G等。 三、场效应管的参数 场效应管的参数很多，包括直流参数、交流参数和极限参数，但一般使用时关注以下主要参数： 1、I DSS — 饱和漏源电流。是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中，栅极电压U GS =0时的漏源电流。 2、U P — 夹断电压。是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中，使漏源间刚截止时的栅极电压。 3、U T — 开启电压。是指增强型绝缘栅场效管中，使漏源间刚导通时的栅极电压。 4、g M — 跨导。是表示栅源电压U GS — 对漏极电流I D 的控制能力，即漏极电流I D 变化量与栅源电压U GS 变化量的比值。g M 是衡量场效应管放大能力的重要参数。 5、BU DS — 漏源击穿电压。是指栅源电压U GS 一定时，场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压。这是一 项极限参数，加在场效应管上的工作电压必须小于BU DS。
根据三极管的原理开发出的新一代放大元件，有3个极性，栅极，漏极，源极，它的特点是栅极的内阻极高，采用二氧化硅材料的可以达到几百兆欧，属于电压控制型器件 概念: 场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管.由多数载流子参与导电,也称为单极 型晶体管.它属于电压控制型半导体器件. 特点: 具有输入电阻高（108～109Ω）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者. 场效应管的作用 1、场效应管可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高，因此耦合电容可以容量较小，不必使用电解电容器。 2、场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。
3、场效应管可以用作可变电阻。 4、场效应管可以方便地用作恒流源。 5、场效应管可以用作电子开关。 场效应管的测试 1、结型场效应管的管脚识别： 场效应管的栅极相当于晶体管的基极，源极和漏极分别对应于晶体管的发射极和集电极。将万用表置于R×1k档，用两表笔分别测量每两个管脚间的正、反向电阻。当某两个管脚间的正、反向电阻相等，均为数KΩ时，则这两个管脚为漏极D和源极S（可互换），余下的一个管脚即为栅极G。对于有4个管脚的结型场效应管，另外一极是屏蔽极（使用中接地）。 2、判定栅极 用万用表黑表笔碰触管子的一个电极，红表笔分别碰触另外两个电极。若两次测出的阻值都很小，说明均是正向电阻，该管属于N沟道场效应管，黑表笔接的也是栅极。
制造工艺决定了场效应管的源极和漏极是对称的，可以互换使用，并不影响电路的正常工作，所以不必加以区分。源极与漏极间的电阻约为几千欧。 注意不能用此法判定绝缘栅型场效应管的栅极。因为这种管子的输入电阻极高，栅源间的极间电容又很小，测量时只要有少量的电荷，就可在极间电容上形成很高的电压，容易将管子损坏。 3、估测场效应管的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
第3章场效应管放大电路 3-1判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。 （1）结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其R GS 大的特点。（?） （2）若耗尽型N沟道MOS管的U GS大于零，则其输入电阻会明显变小。（?） 3-2选择正确答案填入空内。 （1）U GS＝0V时，不能够工作在恒流区的场效应管有B 。 A. 结型管 B. 增强型MOS管 C. 耗尽型MOS管 （2）当场效应管的漏极直流电流I D从2mA变为4mA时，它的低频跨导g m将 A 。 A.增大 B.不变 C.减小 3-3改正图P3-3所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波电压。要求保留电路的共源接法。 图P3-3 解：（a）源极加电阻R S。 （b）漏极加电阻R D。 （c）输入端加耦合电容。 （d）在R g支路加－V G G，＋V D D改为－V D D 改正电路如解图P3-3所示。
解图P3-3 3-4已知图P3-4(a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图（b）(c)所示。 A 、R i和R o。（1）利用图解法求解Q点；（2）利用等效电路法求解 u 图P3-4
解：（1）在转移特性中作直线u G S ＝－i D R S ，与转移特性的交点即为Q 点；读出坐标值，得出I D Q ＝1mA ，U G S Q ＝－2V 。如解图P3-4（a ）所示。 解图P 3-4 在输出特性中作直流负载线u D S ＝V D D －i D （R D ＋R S ），与U G S Q ＝－2V 的那条输出特性曲线的交点为Q 点，U D S Q ≈3V 。如解图P3-4（b ）所示。 （2）首先画出交流等效电路（图略），然后进行动态分析。 mA/V 12DQ DSS GS(off) GS D m DS =-= ??= I I U u i g U Ω ==Ω==-=-=k 5 M 1 5D o i D m R R R R R g A g u & 3-5 已知图P3-5（a ）所示电路中场效应管的转移特性如图（b ）所示。求解 电路的Q 点和u A &。 图P 3-5 解：（1）求Q 点： 根据电路图可知， U G S Q ＝V G G ＝3V 。 从转移特性查得，当U G S Q ＝3V 时的漏极电流 I D Q ＝1mA
常见的Mos场效应管电子开关应用电路示例介绍 在脉冲与数字电路中，MOS场效应管作为最基本的开关元件得到了普遍的应用。MOS场效应管以燥声系数低、截止频率高、开关特性好、抗干扰能力强、增益高、功耗低、不存在二次热击穿等优点，广泛应用于彩色电视机、计算机等电器设备中。本文主要以MOS场效应管在开关电路中的应用示例作简要介绍。华强北IC代购网专业人士解析以下内容。 MOS场效应管在开关电路中的应用 实际上MOS场效应管是一种增强型的场效应管，其构造原理比较抽象，根据使用的场合要求不同做出来的种类也很多，特性也不尽相同。我们一般将其作为电源供电的电控开关使用，所以需要通过电流比较大，它的电路图符号如下： N沟道MOS场效应管 P沟道MOS场效应管
这两种MOS场效应管的作用刚好是相反的，那么怎么用它来当开关呢？从图中我们可以看到它与三极管一样有三个引脚，分别叫做栅极（G）、源极（S）和漏极（D）。以图1为例： 图1 图1中脚1就是控制极栅极，通过在栅极上加电压来决定脚2和脚3是否相通。在N沟道MOS场效应管中，若在栅极加上电压脚2和脚3就通电了，去掉电压就为关断状态。而P沟道MOS场效应管则刚好相反。 MOS场效应管开关电路工作原理 以我们常见的2606主控电路图中的电子开关电路为例，下图中用是美国VISHAY型号为SI2305的P沟道MOS管。下面简要介绍电子开关应用的工作原理：
图2 图2中电池的正电通过开关S1接到场效应管Q1的2脚源极，但由于Q1是一个P沟道管，它的1脚栅极通过R20电阻提供一个正电位电压，所以不能通电，电压不能继续通过，所以此时是关机状态。 当按下SW1开机按键时，正电通过按键、R11、R23、D4加到三极管Q2的基极，这时三极管Q2的基极得到一个正电位，三极管导通。而由于三极管的发射极直接接地，三极管Q2导通就相当于Q1的栅极直接接地，加在它上面的通过R20电阻的电压就直接入了地，Q1的栅极就从高电位变为低电位，Q1导通电就从Q1同过加到3v稳压IC的输入脚，3v稳压IC就是那个U1输出3v的工作电压vcc供给主控，主控通过复位清0。通过读取固件程序检测等一系列动作，输出控制电压到PWR_ON再通过R24、R13分压送到Q2的基极，Q2一直保持导通状态，即使你松开开机键断开Q1的基极电压，Q2的导通状态还是能由主控电压保持着，这时电源处于开机状态。 SW1还同时通过R11、R30两个电阻的分压，给主控PLAY ON脚送去时间长短、次数不同的控制信号，主控通过固件鉴别是播放、暂停、开机、关机而输出不同的结果给相应的控制点，以达到不同的工作状态。
场效应管（英缩写FET）是电压控制器件，它有输入电压来控制输出电流的变化。它具有输入阻抗高噪声低，动态范围大，温度系数低等优点，因而广泛应用于各种电子线路中。 一、场效应管的结构原理及特性 场效应管有结型和绝缘栅两种结构，每种结构又有N沟道和P沟道两种导电沟道。 1、结型场效应管（JFET） 1）结构原理它的结构及符号见图1。在N型硅棒两端引出漏极D和源极S两个电极，又在硅棒的两侧各做一个P区，形成两个PN结。在P区引出电极并连接起来，称为栅极Go这样就构成了N型沟道的场效应管。 图1 JFET结构原理图 由于PN结中的载流子已经耗尽，故PN基本上是不导电的，形成了所谓耗尽区，从图1中可见，当漏极电源电压ED一定时，如果栅极电压越负，PN结交界面所形成的耗尽区就越厚，则漏、源极之间导电的沟道越窄，漏极电流ID就愈小；反之，如果栅极电压没有那么负，则沟道变宽，ID变大，所以用栅极电压EG可以控制漏极电流ID的变化，就是说，场效应管是电压控制元件。 2）特性曲线 a）转移特性 图2（a）给出了N沟道结型场效应管的栅压---漏流特性曲线，称为转移特性曲线，它和电子管的动态特性曲线非常相似，当栅极电压VGS=0时的漏源电流。用IDSS表示。VGS变负时，ID逐渐减小。ID接近于零的栅极电压称为夹断电压，用VP表示，在0≥VGS≥VP的区段内，ID与VGS的关系可近似表示为： ID=IDSS（1-|VGS/VP|） 其跨导gm为：gm=（△ID/△VGS）|VDS=常微（微欧）| 式中：△ID------漏极电流增量（微安）△VGS-----栅源电压增量（伏） b）漏极特性（输出特性） 图2(b)给出了场效应管的漏极特性曲线，它和晶体三极管的输出特性曲线很相似。
文件编号：TP-AR-L8183 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 场效应管的使用注意事 项正式样本
场效应管的使用注意事项正式样本 使用注意：该管理制度资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范，条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 （1）为了安全使用场效应管，在线路的设计中不能超过管的耗散功率，最大漏源电压、最大栅源电压和最大电流等参数的极限值。 （2）各类型场效应管在使用时，都要严格按要求的偏置接人电路中，要遵守场效应管偏置的极性。如结型场效应管栅源漏之间是ＰＮ结，Ｎ沟道管栅极不能加正偏压；Ｐ沟道管栅极不能加负偏压，等等。 （3）MOS场效应管由于输人阻抗极高，所以在运输、贮藏中必须将引出脚短路，要用金属屏蔽包装，以防止外来感应电势将栅极击穿。尤其要注意，不能将MOS场效应管放人塑料盒子内，保存时最好放
在金属盒内，同时也要注意管的防潮。 （4）为了防止场效应管栅极感应击穿，要求一切测试仪器、工作台、电烙铁、线路本身都必须有良好的接地；管脚在焊接时，先焊源极；在连入电路之前，管的全部引线端保持互相短接状态，焊接完后才把短接材料去掉；从元器件架上取下管时，应以适当的方式确保人体接地如采用接地环等；当然，如果能采用先进的气热型电烙铁，焊接场效应管是比较方便的，并且确保安全；在未关断电源时，绝对不可以把管插人电路或从电路中拔出。以上安全措施在使用场效应管时必须注意。 （5）在安装场效应管时，注意安装的位置要尽量避免靠近发热元件；为了防管件振动，有必要将管壳体紧固起来；管脚引线在弯曲时，应当大于根部尺寸５毫米处进行，以防止弯断管脚和引起漏气等。
功率场效应管(MOSFET)的结构,工作原理及应用 本文将介绍功率场效应管(MOSFET)的结构、工作原理及基本工作电路。 什么是场效应管(MOSFET) “场效应管(MOSFET)”是英文MetalOxide Semicoductor Field Effect Transistor的缩写，译成中文是“金属氧化物半导体场效应管”。它是由金属、氧化物(SiO2或SiN)及半导体三种材料制成的器件。所谓功率场效应管(MOSFET)(Power 场效应管(MOSFET))是指它能输出较大的工作电流(几安到几十安)，用于功率输出级的器件。 场效应管(MOSFET)的结构 图1是典型平面N沟道增强型场效应管(MOSFET)的剖面图。它用一块P型硅半导体材料作衬底(图la)，在其面上扩散了两个N型区(图lb)，再在上面覆盖一层二氧化硅(SiQ2)绝缘层(图lc)，最后在N区上方用腐蚀的方法做成两个孔，用金属化的方法分别在绝缘层上及两个孔内做成三个电极：G(栅极)、S(源极)及D(漏极)，如图1d所示。 从图1中可以看出栅极G与漏极D及源极S是绝缘的，D与S之间有两个PN结。一般情况下，衬底与源极在内部连接在一起。 图1是N沟道增强型场效应管(MOSFET)的基本结构图。为了改善某些参数的特性，如提高工作电流、提高工作电压、降低导通电阻、提高开关特性等有不同的结构及工艺，构成所谓VMOS、DMOS、TMOS等结构。图2是一种N沟道增强型功率场效应管(MOSFET)的结构图。虽然有不同的结构，但其工作原理是相同的，这里就不一一介绍了。 场效应管(MOSFET)的工作原理 要使增强型N沟道场效应管(MOSFET)工作，要在G、S之间加正电压VGS及在D、S 之间加正电压VDS，则产生正向工作电流ID。改变VGS的电压可控制工作电流ID。如图3所示（上面↑）。 若先不接VGS(即VGS＝0)，在D与S极之间加一正电压VDS，漏极D与衬底之间的PN结处于反向，因此漏源之间不能导电。如果在栅极G与源极S之间加一电压VGS。此时可以将栅极与衬底看作电容器的两个极板，而氧化物绝缘层作为电容器的介质。当加上VGS时，在绝缘层和栅极界面上感应出正电荷，而在绝缘层和P型衬底界面上感应出负电荷(如图3)。这层感应的负电荷和P型衬底中的多数载流子(空穴)的极性相反，所以称为“反型层”，这反型层有可能将漏与源的两N型区连接起来形成导电沟道。当VGS电压太低时，感应出来的负电荷较少，它将被P型衬底中的空穴中和，因此在这种情况时，漏源之间仍