场效应管
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场效应管电路符号1. 引言场效应管(Field Effect Transistor,简称FET)是一种重要的电子器件,广泛应用于电子技术领域。
在电路中,为了方便表示和理解,我们通常使用特定的符号来表示场效应管。
本文将介绍场效应管电路符号的相关知识。
2. 场效应管概述场效应管是一种三端器件,由栅极(Gate)、漏极(Drain)和源极(Source)组成。
其中,栅极用于控制漏极与源极之间的电流流动。
不同类型的场效应管栅极、漏极和源极之间的连接方式有所不同,因此它们在电路图中具有不同的符号。
3. N沟道MOSFET符号N沟道金属氧化物半导体场效应管(NMOSFET)是一种常见的场效应管类型之一。
其符号如下所示:在NMOSFET符号中,上方是栅极,下方是漏极和源极。
栅极与源极之间有一个箭头指向漏极,表示控制信号从栅极流向漏极。
4. P沟道MOSFET符号P沟道金属氧化物半导体场效应管(PMOSFET)是另一种常见的场效应管类型。
其符号如下所示:在PMOSFET符号中,上方是栅极,下方是漏极和源极。
栅极与源极之间有一个箭头指向漏极,表示控制信号从栅极流向漏极。
与NMOSFET不同的是,箭头指向上方,表示控制信号为负电平。
5. JFET符号结型场效应管(Junction Field Effect Transistor,简称JFET)也是一种常见的场效应管类型。
其符号如下所示:在JFET符号中,上方是栅极(Gate),下方有两个箭头分别指向漏极(Drain)和源极(Source)。
这两个箭头表示了P型半导体和N型半导体之间形成的PN结。
6. MOSFET和JFET比较MOSFET和JFET虽然都属于场效应管,但它们在电路图中的符号有所不同。
MOSFET使用了箭头表示控制信号流向的方向,而JFET则使用了两个箭头表示PN结的方向。
此外,MOSFET和JFET在工作原理和特性上也有所不同。
MOSFET的栅极电流接近零,输入电阻较高,而JFET的栅极电流较大,输入电阻较低。
场效应管的基础知识:
场效应管(Field Effect Transistor,FET)是一种利用电场效应来控制半导体器件中的电流流动的半导体器件。
以下是场效应管的基础知识:
1.工作原理:场效应管利用电场效应原理,通过控制栅极电压来控制源极和漏极之间
的电流。
当栅极电压为零时,源极和漏极之间没有电流。
当栅极电压不为零时,电场效应使得半导体内的电子聚集在沟道的一侧,形成导电沟道,从而使得源极和漏极之间有电流流动。
2.结构:场效应管的结构包括源极(Source)、漏极(Drain)、栅极(Gate)三个电
极。
源极和漏极之间是半导体材料,称为沟道。
栅极位于源极和漏极之间,通过控制栅极电压来控制沟道的通断。
3.类型:场效应管有N沟道和P沟道两种类型。
N沟道场效应管的源极和漏极之间是
N型半导体,P沟道场效应管的源极和漏极之间是P型半导体。
4.特性曲线:场效应管的特性曲线包括转移特性曲线和输出特性曲线。
转移特性曲线
表示栅极电压对漏极电流的影响,输出特性曲线表示漏极电流与漏极电压之间的关系。
5.应用:场效应管广泛应用于电子设备中,如放大器、振荡器、开关等。
由于场效应
管具有体积小、重量轻、寿命长等优点,因此在便携式设备、移动通信等领域得到广泛应用。
什么是场效应管场效应管(Field Effect Transistor,简称FET)是一种用于电子设备中的半导体器件。
场效应管利用静电场控制电流流动,其工作原理与晶体管相似。
本文将介绍场效应管的定义、工作原理、类型以及应用领域。
定义:场效应管是一种三极管,由栅极(Gate)、源极(Source)和漏极(Drain)组成。
其中,栅极是控制电流的电极,源极是电流进入管子的电极,漏极是电流从管子流出的电极。
工作原理:场效应管的工作原理基于氧化物半导体场效应。
在FET内部,栅极和基底之间存在一层绝缘氧化物。
当栅极上施加电压时,电压在绝缘氧化物上产生电场,控制了栅极和基底之间的电流。
根据电压的极性和大小,场效应管可以分为两种类型:1. N沟道型场效应管(N-channel FET):N沟道型FET的基底为P型半导体,漏极和源极之间存在一个N型的沟道。
当栅极电压为正值时,电场将吸引阳极中电子,导致电子从源极流向漏极,形成电流。
2. P沟道型场效应管(P-channel FET):P沟道型FET的基底为N型半导体,漏极和源极之间存在一个P型的沟道。
当栅极电压为负值时,电场将吸引阴极中的空穴,导致空穴从源极流向漏极,形成电流。
应用领域:场效应管在电子设备中有广泛的应用,包括:1. 放大器:场效应管可以作为放大器,放大小信号电压或电流,用于音频放大、射频放大等应用。
2. 开关:场效应管可以作为开关,控制电流的通断。
例如,在数字逻辑电路中,场效应管可用于构建数字逻辑门电路。
3. 电源稳定器:场效应管可用于构建电源稳定器,保持电源输出的稳定性,用于电子设备的供电。
4. 数模转换器:场效应管可以将模拟信号转换为数字信号,用于模数转换器中的采样和保持电路。
总结:场效应管是一种重要的半导体器件,通过控制电场实现电流控制。
它具有放大器、开关、电源稳定器等多种应用,广泛用于电子设备和电路中。
了解场效应管的工作原理和应用,有助于理解电子技术中的基本原理和电路设计。
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(108W~109W)、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、场效应晶体管的型号命名方法现行场效应管有两种命名方法。
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1、IDSS —饱和漏源电流。
场效应管的基础学问英文名称:MOSFET (简写:MOS )中文名称:功率场效应晶体管(简称:场效应管)场效应晶体管简称场效应管,它是由半导体材料构成的。
与一般双极型相比,场效应管具有许多特点。
场效应管是一种单极型半导体(内部只有一种载流子一多子)分四类:N沟通增加型;P沟通增加型;N沟通耗尽型;P沟通耗尽型。
增加型MOS管的特性曲线场效应管有四个电极,栅极G、漏极D、源极S和衬底B ,通常字内部将衬底B与源极S相连。
这样,场效应管在外型上是一个三端电路元件场效管是一种压控电流源器件,即流入的漏极电流ID栅源电压UGS掌握。
1、转移特性曲线:应留意:①转移特性曲线反映掌握电压VGS与电流ID之间的关系。
②当VGS很小时,ID基本为零,管子截止;当VGS大于某一个电压VTN时ID随VGS的变化而变化,VTN称为开启电压,约为2V0③无论是在VGS2、输出特性曲线:输出特性是在给顶VGS的条件下,ID与VDS之间的关系。
可分三个区域。
①夹断区:VGS②可变电阻区:VGS>VTN且VDS值较小。
VGS值越大,则曲线越陡,D、S极之间的等效电阻RDS值就越小。
③恒流区:VGS>VTN且VDS值较大。
这时ID只取于VGS ,而与VDS无关。
3、MOS管开关条件和特点:管型状态,N-MOS , P-MOS特点截止VTN , RDS特别大,相当与开关断开导通VGS2VTN , VGS<VTN , RON很小,相当于开关闭合4、MOS场效应管的主要参数①直流参数a、开启电压VTN ,当VGS>UTN时,增加型NMOS管通道。
b、输入电阻RGS , 一般RGS值为109〜1012。
高值②极限参数最大漏极电流IDSM击穿电压V(RB)GS , V(RB)DS最大允许耗散功率PDSM5、场效应的电极判别用RxlK挡,将黑表笔接管子的一个电极,用红表笔分别接此外两个电极,如两次测得的结果阻值都很小,则黑表笔所接的电极就是栅极(G),此外两极为源(S)、漏(D)极,而且是N型沟场效应管。
场效应管参数解释场效应管(FET,Field Effect Transistor)是一种基于电场效应工作的电子器件。
FET的主要参数包括:沟道电阻R_DS(on),温度系数,漏源结电压V_DS,最大漏极耗散功率P_D,静态漏极电流I_DSS,增益带宽积(f_T),漏极电流温度系数,静态工作点电流(I_D),输入电阻R_in,输出电导G_out等。
1. 沟道电阻R_DS(on):沟道电阻R_DS(on)是场效应管在导通状态下沟道两端的电压降所对应的电流的比值。
沟道电阻越小,导通状态下的损耗越小,效率越高。
通常用来衡量FET开关特性的重要参数。
2.温度系数:温度系数是指FET在不同温度下控制和漏极电流之间的变化率。
FET 的温度特性与其材料和结构密切相关,不同的FET具有不同的温度系数。
一般来说,理想的温度系数应该接近零,以保证FET在不同温度下的稳定性。
3.漏源结电压V_DS:漏源结电压是指FET的漏极到源极之间的电压。
通常情况下,漏源结电压应小于FET的额定值,以避免过载和损坏。
4.最大漏极耗散功率P_D:最大漏极耗散功率是指FET能够承受的最大功率。
超过该功率将导致FET过热和损坏。
因此,在设计电路时,需要根据FET的最大漏极耗散功率来合理选择和配置。
5.静态漏极电流I_DSS:静态漏极电流是指FET在漏源极之间的电流,当FET处于关闭状态时的漏极电流。
静态漏极电流的大小与FET的型号、工作温度以及用途等因素有关。
6.增益带宽积(f_T):增益带宽积是衡量FET高频特性的重要指标,它代表了FET可以放大信号的最高频率。
增益带宽积越高,代表FET在高频应用中有更好的性能。
7.漏极电流温度系数:漏极电流温度系数是指FET的漏极电流随温度的变化率。
漏极电流温度系数的合理选择可以保持FET在不同温度下的稳定性。
8.静态工作点电流(I_D):静态工作点电流是指FET在静态工作状态下的漏极电流。
静态工作点电流需要根据具体的应用需求和设计要求选择,以使FET在正常工作范围内。
场效应管的主要参数场效应管是一种晶体管,也称为FET(Field Effect Transistor)。
与双极晶体管(BJT)相比,场效应管具有许多优点,例如高输入阻抗,低噪声,以及高分辨率输入电压等。
主要参数:1. 阈值电压(Vth):阈值电压是场效应管工作的一个关键参数。
它表示当输入电压小于该值时,场效应管处于截止区,不导电。
当输入电压大于阈值电压时,场效应管进入饱和区或线性区,开始导通。
2. 饱和电流(Idsat):饱和电流是指当场效应管工作在饱和区时,通过漏极-源极的电流。
饱和电流取决于场效应管的尺寸和工作电压。
3. 负漏极导纳(Yfs):负漏极导纳是指场效应管的输入导纳,也称为转导。
它表示单位漏极-源极电压变化时,漏极-源极电流的变化量。
负漏极导纳可以决定输出电流与输入电压的比例关系。
4. 输入电阻(Rin):输入电阻是指场效应管的输入端电压与输入端电流之间的比值。
由于场效应管的输入电流很小,因此输入电阻较高,可以使得场效应管适用于高阻抗输入的电路。
5. 输出电导(Gds):输出电导是指场效应管的输出导纳,也称为转导。
它表示单位漏极-源极电压变化时,漏极-源极电流的变化量。
输出电导可以决定输出电流与漏极-源极电压的比例关系。
6.噪声系数(NF):噪声系数表示场效应管引入的噪声对输入信号的影响程度。
一般来说,噪声系数越低,性能越好。
7. 压控电阻(rDS(on)):压控电阻表示当场效应管处于线性区时,漏极-源极电阻的大小。
压控电阻越小,漏极-源极电压对漏极-源极电流的影响就越小。
压控电阻与输入电压有关,可以在一定范围内调节。
8.带宽(BW):带宽是指场效应管工作的频率范围。
带宽可以决定场效应管在不同频率下工作的能力。
9.温度稳定性:温度稳定性是指场效应管在不同温度下的性能变化。
温度稳定性越好,场效应管在不同温度下的性能变化越小。
总结:。
场效应管参数大全场效应管(Field Effect Transistor)是一种三端电子器件,由源极(Source)、栅极(Gate)和漏极(Drain)组成。
在场效应管中,栅极控制电流的流动,输出电流由源极到漏极流动。
场效应管广泛应用于电子设备和集成电路中,是数字和模拟电路中最重要的组成元件之一、下面是场效应管的一些重要参数:1. 阈值电压(Threshold Voltage):场效应管的阈值电压(Vth)是指在栅极电压低于该值时,管子处于截止(OFF)状态,没有漏极电流流过。
阈值电压是场效应管的重要特性之一,对于管子的工作状态和电路设计都有重要影响。
2. 最大漏极电流(Maximum Drain Current):最大漏极电流(Idmax)是指在给定的栅极-漏极电压下,场效应管可以承受的最大漏极电流。
超过最大漏极电流的电流将损坏管子。
3. 转导电导(Transconductance):转导电导(gm)是指单位栅极-漏极电压变化时,漏极电流的变化量。
转导电导是场效应管的重要参数,也用来衡量管子的增益和灵敏度。
4. 漏极电压(Drain-Source Voltage):漏极电压(Vds)是指场效应管的漏极与源极之间的电压差。
漏极电压对场效应管的工作状态和性能有重要影响。
5. 饱和电流(Saturation Current):饱和电流(Idsat)是指在给定的栅极电压下,场效应管的漏极电流达到饱和状态时的电流值。
6. 耗散功率(Power Dissipation):耗散功率是指场效应管在工作中消耗的功率。
场效应管的耗散功率深受设计要求和环境温度的影响。
7. 开启时间和关闭时间(Turn-On and Turn-Off Time):开启时间是指场效应管由截止状态转变为导通状态所需的时间,关闭时间是指从导通状态转变为截止状态所需的时间。
8. 输入和输出电容(Input/Output Capacitance):输入和输出电容是指场效应管输入和输出端之间的电容。
场效应管的特点、参数及使用注意事项
1.场效应管的特点
场效应管是电压掌握型器件,它不向信号源索取电流,有很高的输入电阻,而且噪声小、热稳定性好,因此宜于做低噪声放大器,特殊是低功耗的特点使得在集成电路中大量采纳。
2.场效应管的主要参数
夹断电压U P :指当U DS 值肯定时,结型场效应管和耗尽型MOS 管的I D 减小到接近零时U GS 的值称为夹断电压。
开启电压U T :指当U DS 值肯定时,增加型MOS管开头消失I D 时的U GS 值称为开启电压。
跨导g m :指U DS 肯定时,漏极电流变化量Δ I D 与栅-源极电压变化量Δ U GS 之比。
最大耗散功率P CM :指管子正常工作条件下不能超过的最大可承受功率。
3.使用留意事项
(1)场效应管的栅极切不行悬空。
由于场效应管的输入电阻特别高,栅极上感应出的电荷不易泄放而产生高压,从而发生击穿损坏管子。
(2)存放时,应将绝缘栅型场效应管的三个极相互短路,以免受外电场作用而损坏管子,结型场效应管则可开路保存。
(3)焊接时,应先将场效应管的三个电极短路,并按源极、漏极、
栅极的先后挨次焊接。
烙铁要良好接地,并在焊接时切断电源。
(4)绝缘栅型场效应管不能用万用表检查质量好坏,结型场效应管则可以。
场效应管参数含义场效应管(Field Effect Transistor,FET)是一种控制输入电压来改变输出电流的三极管。
它具有高输入电阻、低输出电阻、高放大倍数等优点,被广泛应用于电子电路中。
场效应管具有许多参数,这些参数描述了场效应管的特性和性能。
以下是常见的场效应管参数及其含义:1.静态参数:静态参数用于描述场效应管在静态条件下的性能。
a.静态射极漏电流(IDSS):这是指在封装器件上限制的条件下,栅极短路时漏极到源极的电流。
这是场效应管关闭时的最大漏电流。
b. 确定工作点的零(平衡)栅极-漏极电压(VGS(off)):这是指当漏极电流为零时,栅极到源极的电压。
该参数用于确定场效应管工作在关闭状态的电压范围。
c.漏极电流温度系数(IDSSTC):这是指在特定温度下,封装管子样品的射极漏电流变化的率。
它表示了温度变化对射极漏电流的影响。
2.动态参数:动态参数用于描述场效应管在动态响应下的性能。
a. 输入电容(Ciss):这是指由于栅极-源极间有载流注入或抽出而导致的输入电容。
它与场效应管的输入电流和电压变化相关。
b. 输出电容(Coss):这是指由于漏极-源极间有载流注入或抽出而导致的输出电容。
它与场效应管的输出电流和电压变化相关。
c. 反转传输电容(Crss):这是指由于栅极-源极和漏极-源极间电流注入或抽出而导致的电容。
它与场效应管的电流和电压变化相关。
d. 开关时间(Ton,Toff):这是指场效应管从打开到关闭或从关闭到打开所需的时间。
这些参数决定了场效应管在开关应用中的速度和效率。
3.最大参数:最大参数用于描述场效应管在特定工作条件下的极限值。
a.最大耐压(VDS):这是指场效应管可以承受的最大漏极-源极电压。
超过这个值可能会导致器件损坏。
b.最大漏极电流(ID):这是指场效应管可以承受的最大漏极电流。
超过这个值可能会导致器件过热。
c.最大功耗(PD):这是指场效应管可以承受的最大功耗。
场效应管的原理
场效应管是一种基于电场作用控制输电流的电子器件。
它由源极、漏极和栅极三个电极构成。
在场效应管中,栅极和源极之间的电场可以控制漏极与源极之间的导电效果,从而控制电流的流动情况。
当栅极与源极之间没有电压时,场效应管处于关断状态,没有电流通过。
当栅极与源极之间施加一个正向电压时,栅极附近形成正电荷,吸引了源极附近的自由电子,形成一个电子沟道,导致电流通过。
而当栅极与源极之间施加一个反向电压时,栅极附近形成负电荷,排斥源极附近的自由电子,切断了电流,使场效应管处于截止状态。
由于栅极-漏极之间的电场可以控制电流的通过,场效应管具有很好的电流控制特性。
相比于双极晶体管,场效应管拥有更高的输入电阻和更小的开关驱动功率。
此外,场效应管还有多种类型,包括增强型、耗尽型、N沟道型和P沟道型等,应用于不同的电路和系统中。
总的来说,场效应管通过调节栅极-源极电场来控制电流的流动,具有较好的电流控制特性,是电子器件中常用的一种。
场效应管详解一、场效应管的基本概念场效应管(Field-Effect Transistor,简称FET)是一种三极管,由栅极、漏极和源极三个电极组成。
栅极与漏极之间通过电场控制漏极和源极之间的电流。
二、场效应管的工作原理场效应管的工作原理基于电场控制电流的效应。
当栅极施加一定电压时,在栅极和漏极之间形成了一个电场,这个电场控制着漏极和源极之间的电流。
通过调节栅极电压,可以改变漏极和源极之间的电流,实现对电流的控制。
三、场效应管的分类根据不同的控制机构,场效应管可以分为三种类型:MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应管)、JFET(结型场效应管)和IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。
MOSFET是最常见的一种场效应管。
四、场效应管的特点和优势1. 高输入阻抗:场效应管的栅极是绝缘层,因此栅极和源极之间的电流极小,使得场效应管具有很高的输入阻抗。
2. 低噪声:由于高输入阻抗的特性,场效应管的噪声很低。
3. 低功耗:场效应管的控制电流很小,从而使得其功耗较低。
4. 快速开关速度:场效应管的开关速度较快,适合高频应用。
五、场效应管的应用领域场效应管广泛应用于各种电子设备中,包括放大器、开关电路、调节电路、振荡器等。
在电子行业中,场效应管已经成为一种重要的电子元件。
六、场效应管的优化和发展随着科技的不断进步,场效应管也在不断优化和发展。
目前,一些新型的场效应管已经出现,如高电压场效应管、功率场效应管等,以满足不同领域对场效应管的需求。
场效应管作为一种重要的电子元件,具有较高的输入阻抗、低噪声、低功耗和快速开关速度等特点,广泛应用于各种电子设备中。
随着科技的不断发展,场效应管的优化和发展也在不断进行,使其能更好地满足不同领域的需求。
场效应管的研究和应用将继续推动电子技术的发展,为人们的生活带来更多便利和创新。
场效应管的基础知识场效应晶体管(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。
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。
常用场效应管参数及代换场效应管是一种常用的电子器件,常用于放大、开关和稳压等电路中。
场效应管的参数包括管子类型、三极管参数、特性参数等。
本文将介绍常用场效应管的参数及其代换关系。
1.场效应管的类型场效应管分为两种类型:N 沟道型(N-Channel)和 P 沟道型(P-Channel)。
N 沟道型的导电介质是负载,而 P 沟道型则是正载。
2.场效应管的三极管参数(1)漏源电流(ID):场效应管导通时的电流。
(2)漏源电压(VD):场效应管导通时的电压。
(3)栅极电压(VG):用于控制场效应管导通和截止的电压。
(4)漏极电压(VDS):场效应管导通时的漏极电压。
(5)栅源电压(VGS):场效应管导通时的栅源电压。
3.场效应管的特性参数(1)漏源电流增益(gm):当栅源电压变化时,漏源电流的变化率。
(2)输出电导(gds):当栅源电压变化时,输出端漏源电流的变化率。
(3)输出电导增益(gm/gds):输出电导与漏源电流的比值,表示场效应管的放大性能。
(4)输入电阻(Rin):场效应管的输入端电阻,用于表示对输入信号的接受能力。
(5)输出电阻(Rout):场效应管的输出端电阻,用于表示对输出信号的驱动能力。
(6)跨导电导增益(gm/rd):跨导电导与输出电阻的比值,表示场效应管的放大性能。
(7)截止电压(VGSoff):当栅源电压较低时,导通电流减小到很小的值。
4.场效应管的代换场效应管的代换常用于简化电路分析和设计。
常用的场效应管代换模型有三种:电流源代换、跨导电源代换和电阻代换。
(1)电流源代换:当场效应管工作在饱和区时,可以将电流源与场效应管并联,电流源的电流值等于场效应管漏源电流(ID),电压值等于场效应管的漏源电压(VD)。
(2)跨导电源代换:当场效应管工作在正常放大区时,可以将跨导电源与场效应管串联,跨导电源的电流值等于场效应管输电导(gm),电压值等于场效应管的栅源电压(VGS)。
(3)电阻代换:当输入电阻(Rin)和输出电阻(Rout)较大时,可以用电阻代替场效应管。
效应管场场效应晶体管(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。
具有输入电阻高(10^7~10^12Ω)、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。
[1]尽管由于半导体材料的限制,以及曾经双极性晶体管比场效应晶体管容易制造,场效应晶体管比双极性晶体管要晚造出,但场效应晶体管的概念却比双极性晶体管早。
[2]快速导航•中文名场效应晶体管外文名Field Effect Transistor别名场效应晶体管目录•1基本结构•2主要分类•3工作原理•4发展历史•5相关信息•相关特点•型号命名•相关作用•测量方法•判断方法•产品特性•电气特性•参数符号•注意事项•使用优势•应用领域•应用特点•其他信息基本结构编辑直流参数饱和漏极电流IDSS它可定义为:当栅、源极之间的电压等于零,而漏、源极之间的电压大于夹断电压时,对应的漏极电流。
场效应管夹断电压UP它可定义为:当UDS一定时,使ID减小到一个微小的电流时所需的UGS。
开启电压UT它可定义为:当UDS一定时,使ID到达某一个数值时所需的UGS。
交流参数低频跨导gm它是描述栅、源电压对漏极电流的控制作用。
极间电容场效应管三个电极之间的电容,它的值越小表示管子的性能越好。
极限参数漏、源击穿电压当漏极电流急剧上升时,产生雪崩击穿时的UDS。
栅极击穿电压结型场效应管正常工作时,栅、源极之间的PN结处于反向偏置状态,若电流过高,则产生击穿现象。
主要分类编辑场效应管[3]分为结型场效应管(JFET)和绝缘栅场效应管(MOS管)两大类。
按沟道材料型和绝缘栅型各分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。
结型场效应管(JFET)1、结型场效应管的分类:结型场效应管有两种结构形式,它们是N沟道结型场效应管和P沟道结型场效应管。
场效应管结型场效应管也具有三个电极,它们是:栅极;漏极;源极。
电路符号中栅极的箭头方向可理解为两个PN结的正向导电方向。
2、结型场效应管的工作原理(以N沟道结型场效应管为例),N沟道结构型场效应管的结构及符号,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,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。
绝缘栅场效应管1、绝缘栅场效应管(MOS管)的分类:绝缘栅场效应管也有两种结构形式,它们是N沟道型和P 沟道型。
无论是什么沟道,它们又分为增强型和耗尽型两种。
2、它是由金属、氧化物和半导体所组成,所以又称为金属—氧化物—半导体场效应管,简称MOS 场效应管。
3、绝缘栅型场效应管的工作原理(以N沟道增强型MOS场效应管)它是利用UGS来控制“感应电荷”的多少,以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况,然后达到控制漏极电流的目的。
在制造管子时,通过工艺使绝缘层中出现大量正离子,故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷,这些负电荷把高渗杂质的N区接通,形成了导电沟道,即使在VGS=0时也有较大的漏极电流ID。
当栅极电压改变时,沟道内被感应的电荷量也改变,导电沟道的宽窄也随之而变,因而漏极电流ID随着栅极电压的变化而变化。
场效应管的工作方式有两种:当栅压为零时有较大漏极电流的称为耗尽型;当栅压为零,漏极电流也为零,必须再加一定的栅压之后才有漏极电流的称为增强型。
工作原理编辑场效应管场效应管工作原理用一句话说,就是“漏极-源极间流经沟道的ID,用以栅极与沟道间的pn结形成的反偏的栅极电压控制ID”。
更正确地说,ID流经通路的宽度,即沟道截面积,它是由pn结反偏的变化,产生耗尽层扩展变化控制的缘故。
在VGS=0的非饱和区域,表示的过渡层的扩展因为不很大,根据漏极-源极间所加VDS的电场,源极区域的某些电子被漏极拉去,即从漏极向源极有电流ID流动。
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。
这意味着过渡层将沟道的一部分阻挡,并不是电流被切断。
在过渡层由于没有电子、空穴的自由移动,在理想状态下几乎具有绝缘特性,通常电流也难流动。
但是此时漏极-源极间的电场,实际上是两个过渡层接触漏极与门极下部附近,由于漂移电场拉去的高速电子通过过渡层。
因漂移电场的强度几乎不变产生ID的饱和现象。
其次,VGS向负的方向变化,让VGS=VGS(off),此时过渡层大致成为覆盖全区域的状态。
而且VDS的电场大部分加到过渡层上,将电子拉向漂移方向的电场,只有靠近源极的很短部分,这更使电流不能流通。
发展历史编辑场效应管场效应晶体管于1925年由Julius Edgar Lilienfeld和于1934年由Oskar Heil分别发明,但是实用的器件一直到1952年才被制造出来(结型场效应管,Junction-FET,JFET)。
1960年Dawan Kahng发明了金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-effect transistor, MOSFET),从而大部分代替了JFET,对电子行业的发展有着深远的意义。
相关信息编辑相关特点场效应管属于电压控制元件,这一特点类似于电子管,但它的构造与工作原理和电子管是截然不同的,与双极型晶体管相比,场效应管具有如下特点。
(1)场效应管是电压控制器件,它通过VGS(栅源电压)来控制ID(漏极电流);(2)场效应管的输入端电流极小,因此它的输入电阻很大。
(3)它是利用多数载流子导电,因此它的温度稳定性较好;(4)它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数;(5)场效应管的抗辐射能力强;(6)由于不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声,所以噪声低。
型号命名有两种命名方法。
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P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。
相关作用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。
测量方法电阻法测电极根据场效应管的PN结正、反向电阻值不一样的现象,可以判别出结型场效应管的三个电极。
具体方法:将万用表拨在R×1k档上,任选两个电极,分别测出其正、反向电阻值。
当某两个电极的正、反向电阻值相等,且为几千欧姆时,则该两个电极分别是漏极D和源极S。
因为对结型场效应管而言,漏极和源极可互换,剩下的电极肯定是栅极G。
也可以将万用表的黑表笔(红表笔也行)任意接触一个电极,另一只表笔依次去接触其余的两个电极,测其电阻值。
当出现两次测得的电阻值近似相等时,则黑表笔所接触的电极为栅极,其余两电极分别为漏极和源极。
若两次测出的电阻值均很大,说明是PN结的反向,即都是反向电阻,可以判定是N沟道场效应管,且黑表笔接的是栅极;若两次测出的电阻值均很小,说明是正向PN结,即是正向电阻,判定为P沟道场效应管,黑表笔接的也是栅极。
若不出现上述情况,可以调换黑、红表笔按上述方法进行测试,直到判别出栅极为止。
电阻法测好坏场效应管测电阻法是用万用表测量场效应管的源极与漏极、栅极与源极、栅极与漏极、栅极G1与栅极G2之间的电阻值同场效应管手册标明的电阻值是否相符去判别管的好坏。
具体方法:首先将万用表置于R×10或R×100档,测量源极S与漏极D之间的电阻,通常在几十欧到几千欧范围(在手册中可知,各种不同型号的管,其电阻值是各不相同的),如果测得阻值大于正常值,可能是由于内部接触不良;如果测得阻值是无穷大,可能是内部断极。
然后把万用表置于R×10k档,再测栅极G1与G2之间、栅极与源极、栅极与漏极之间的电阻值,当测得其各项电阻值均为无穷大,则说明管是正常的;若测得上述各阻值太小或为通路,则说明管是坏的。
要注意,若两个栅极在管内断极,可用元件代换法进行检测。
测放大能力用感应信号法具体方法:用万用表电阻的R×100档,红表笔接源极S,黑表笔接漏极D,给场效应管加上1.5V的电源电压,此时表针指示出的漏源极间的电阻值。
然后用手捏住结型场效应管的栅极G,将人体的感应电压信号加到栅极上。
这样,由于管的放大作用,漏源电压VDS和漏极电流Ib都要发生变化,也就是漏源极间电阻发生了变化,由此可以观察到表针有较大幅度的摆动。
如果手捏栅极表针摆动较小,说明管的放大能力较差;表针摆动较大,表明管的放大能力大;若表针不动,说明管是坏的。
根据上述方法,用万用表的R×100档,测结型场效应管3DJ2F。
先将管的G极开路,测得漏源电阻RDS为600Ω,用手捏住G极后,表针向左摆动,指示的电阻RDS为12kΩ,表针摆动的幅度较大,说明该管是好的,并有较大的放大能力。
运用这种方法时要说明几点:首先,在测试场效应管用手捏住栅极时,万用表针可能向右摆动(电阻值减小),也可能向左摆动(电阻值增加)。
这是由于人体感应的交流电压较高,而不同的场效应管用电阻档测量时的工作点可能不同(或者工作在饱和区或者在不饱和区)所致,试验表明,多数管的RDS增大,即表针向左摆动;少数管的RDS减小,使表针向右摆动。
但无论表针摆动方向如何,只要表针摆动幅度较大,就说明管有较大的放大能力。
第二,此方法对MOS场效应管也适用。
但要注意,MOS场效应管的输人电阻高,栅极G允许的感应电压不应过高,所以不要直接用手去捏栅极,必须用于握螺丝刀的绝缘柄,用金属杆去碰触栅极,以防止人体感应电荷直接加到栅极,引起栅极击穿。
第三,每次测量完毕,应当G-S极间短路一下。