目【mù】前主板或显【xiǎn】卡【kǎ】上使用【yòng】的MOS管并不【bú】太多 ,一般有10个左【zuǒ】右。主【zhǔ】要原因是大部分MOS管集成在IC芯片中 。因为MOS管主要为配件提【tí】供稳定的电压,所【suǒ】以一般【bān】用在CPU 、AGP插槽、内存【cún】插槽附近。仔【zǎi】清其中,CPU和【hé】AGP插槽【cáo】附近布置了一组MOS管,而内存插槽共用一组【zǔ】MOS管。一般来【lái】说 ,MOS管两个一组出现【xiàn】在主板上。工作原理双极【jí】晶体【tǐ】管将输【shū】入端的小电流变化【huà】放大,然后【hòu】在【zài】输【shū】出端输出【chū】大的电流变化 。双极晶体管【guǎn】的增益定义为【wéi】输【shū】出电流【liú】与输入电流之比【bǐ】(β)。另一种晶体管叫FET,把输入电压【yā】的变化转化为输出电流的变化。它们是【shì】电流控制装置【zhì】和电压控制装置 。FET的增益等于其跨导)gm ,跨【kuà】导定义【yì】为输出电流的【de】变化与输【shū】入【rù】电压的【de】变化之比。FET的名字也【yě】来源于它的输入栅极(称为【wéi】gate),它【tā】通【tōng】过在【zài】绝缘层(氧化物SIO2)上【shàng】投射电场来【lái】影响流经晶体管的电流。实际上没【méi】有电念裤前【qián】流流过【guò】这【zhè】个绝缘体(只是电容的作用),所以【yǐ】FET的栅极【jí】电【diàn】流【liú】很【hěn】小(电容的电流损耗【hào】) 。最常【cháng】见的FET在栅电极纯戚下使用一薄【báo】层二氧化硅作为【wéi】绝缘体。这【zhè】种晶体【tǐ】管被称为金属氧化物【wù】半导体(MOS)晶【jīng】体管 ,或金属氧化物半导体场【chǎng】效应晶体管【guǎn】(MOSFET)。
场效应管工作原理(1)
场效应【yīng】晶【jīng】体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管。一般的晶【jīng】体管是由两种极性的载流【liú】子,即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电,因此【cǐ】称为【wéi】双【shuāng】极【jí】型晶体管,而【ér】FET仅【jǐn】是【shì】由多数载流子参与导电,它【tā】与双极型相反【fǎn】,也称为单【dān】极【jí】型【xíng】晶体管【guǎn】 。它属于电压控制型【xíng】半导【dǎo】体器件,具有输【shū】入电阻【zǔ】高(108~109Ω)、噪【zào】声小、功【gōng】耗低 、动态【tài】范围【wéi】大、易于集成、没有二次击【jī】穿【chuān】现象 、安【ān】全工作区域宽等优点,现已成【chéng】为双【shuāng】极型晶体管和功率晶体管的强大竞争【zhēng】者。
一、场效应管的分类
场【chǎng】效应管分结型、绝【jué】缘【yuán】栅型两大类。结型场效应【yīng】管(JFET)因有两【liǎng】个PN结而得名,绝缘栅型场【chǎng】效【xiào】应管(JGFET)则因栅【shān】极与其它电极完【wán】全绝缘而得名。目前在绝缘栅型场【chǎng】效应管中 ,应用最为广泛的【de】是MOS场效应管,简称MOS管(即金属-氧化【huà】物-半导体【tǐ】场效应管MOSFET);此外还有PMOS 、NMOS和VMOS功率场效应【yīng】管【guǎn】,以及最近刚问世的πMOS场效应管【guǎn】、VMOS功率【lǜ】模块【kuài】等【děng】 。
按沟道半【bàn】导体材料的不同 ,结型【xíng】和绝缘栅型各分沟道和【hé】P沟道两种。若按导电【diàn】方【fāng】式来划分,场效【xiào】应管又可【kě】分成耗尽型与增强型【xíng】。结型场【chǎng】效应管均【jun1】为耗尽【jìn】型,绝缘【yuán】栅型场效应【yīng】管既【jì】有【yǒu】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【chǎng】效应晶【jīng】体【tǐ】管。而MOS场【chǎng】效应晶体管又分为N沟【gōu】耗尽【jìn】型和【hé】增强型【xíng】;P沟【gōu】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【xiàn】行【háng】有两种命名【míng】方法。第【dì】一【yī】种命【mìng】名方【fāng】法与【yǔ】双极型三极管相同,第三搜困【kùn】位【wèi】字母J代表【biǎo】结型场效应管,O代表【biǎo】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【gōu】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【yīng】三【sān】极管。
第二种命【mìng】名方法是AH ××# ,AH 代表场【chǎng】效应管,××以数字【zì】代【dài】表型号的序号【hào】,#用字母代表同一型【xíng】号中的不【bú】同规格【gé】。例如AH 14A 、AH 45G等 。
三、场效应管的参数
场效应【yīng】管的参数【shù】很多,包【bāo】括直【zhí】流参数、交流参数和极限参【cān】数 ,但一般贺毕【bì】使用时 以下主【zhǔ】要参【cān】数【shù】:
1 、I DSS — 饱和漏源电流【liú】。是指【zhǐ】结型【xíng】或耗尽型【xíng】绝缘【yuán】栅场效应管中,栅【shān】极电压U AH =0时【shí】的漏【lòu】源电流。
2、UP — 夹断【duàn】电【diàn】压。是【shì】指结型或耗尽型绝缘【yuán】栅场效应管中,使漏源间刚【gāng】截止时的栅【shān】极【jí】电压 。
3、UT — 开【kāi】启【qǐ】电压。是指增强型绝缘栅【shān】场效管中 ,使漏源间刚【gāng】导通时【shí】的栅极电压。
4、gM — 跨【kuà】导 。是表【biǎo】示栅源电压U AH — 对漏【lòu】极电【diàn】流I D的【de】控制能力,即漏极电流【liú】I D变化量与栅源电压UAH 变【biàn】化量的比值。gM 是【shì】衡量场效应管放大能力【lì】的重要【yào】参数。
5 、BUDS — 漏源击穿电压 。是指栅源电【diàn】压UAH 一定【dìng】时,场【chǎng】效应管【guǎn】正常工作所【suǒ】能承受的最大漏源电压。这是【shì】一【yī】项极【jí】限参数 ,加在场效【xiào】应管上的工【gōng】作【zuò】电压【yā】必须小于BUDS。
6、PDSM — 最大耗散功率 。也是一项极限参【cān】数,是指【zhǐ】场效应管性能【néng】不变【biàn】坏【huài】时所【suǒ】允许的最大漏源耗散功率。使【shǐ】用时,场效应【yīng】管实际【jì】功耗应小【xiǎo】于PDSM并【bìng】留有一定余量。
7、IDSM — 最【zuì】大漏【lòu】源【yuán】电流 。是一项极限参【cān】数 ,是指场效应管正常工作【zuò】时,漏源间所允许通过的最【zuì】大电流。场效应【yīng】管【guǎn】的工作电流不应【yīng】超过IDSM
几种常用的场效应三极管的主要参数
四 、场效应管的作用
1、场效应【yīng】管可应用于放大。由于场【chǎng】效应管放大器的输入阻【zǔ】抗很高,因【yīn】此耦合电【diàn】容【róng】可【kě】以容量较小 ,不必【bì】使用电解电【diàn】容器。
2、场效应管很高的输入阻抗【kàng】非常【cháng】适合作阻抗【kàng】变【biàn】换 。常用【yòng】于多级放大器的输入级作【zuò】阻抗【kàng】变换。
3 、场效禅漏芹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。
五 、场效应管的测试
1、结型场效应管的管脚识别:
场效应【yīng】管【guǎn】的【de】栅极相当于晶体管的基极,源极【jí】和【hé】漏极【jí】分别对应于【yú】晶体管的发射极【jí】和【hé】集电极。将万用表置于R×1k档,用两表笔分【fèn】别测量每【měi】两【liǎng】个【gè】管脚间的正、反向电阻 。当某两个管脚间【jiān】的正 、反向【xiàng】电阻相【xiàng】等,均为数KΩ时 ,则这两【liǎng】个【gè】管脚为漏极D和源【yuán】极S(可互换),余【yú】下【xià】的【de】一个【gè】管脚即为栅极G。对【duì】于有4个管脚的结型场【chǎng】效【xiào】应管,另外一极是【shì】屏蔽极(使用中接地【dì】)。
2、判定栅极
用万【wàn】用表黑表笔【bǐ】碰触管子的一个电【diàn】极 ,红【hóng】表笔【bǐ】分别碰触另外两【liǎng】个电极 。若两次【cì】测出的阻值【zhí】都【dōu】很小,说明均是正向电阻,该【gāi】管属于N沟道场效应管【guǎn】 ,黑表笔接的也是栅【shān】极【jí】。
制造工【gōng】艺【yì】决定了场【chǎng】效应管【guǎn】的源极和漏极是对称【chēng】的,可【kě】以互换使【shǐ】用,并不影响电【diàn】路的正常工作【zuò】 ,所以【yǐ】不必加以区分。源极【jí】与漏极间的电【diàn】阻约【yuē】为几千欧 。
注【zhù】意不能用此【cǐ】法判定绝【jué】缘【yuán】栅型场效应管【guǎn】的栅极。因为这种管子的【de】输入电阻极高【gāo】,栅源间的极间电【diàn】容又很【hěn】小【xiǎo】,测【cè】量时只要有少量的电荷 ,就可在极间电容上形成【chéng】很高的电压,容【róng】易【yì】将【jiāng】管【guǎn】子损坏。
3、估测场效应管的放大能力
将万用表拨【bō】到【dào】R×100档,红表笔接源极【jí】S,黑表【biǎo】笔接漏极D ,相【xiàng】当【dāng】于给场【chǎng】效【xiào】应管加【jiā】上【shàng】1.5V的电源电压。这【zhè】时表针指示出的是D-S极【jí】间电阻值【zhí】 。然后用手指捏【niē】栅极【jí】G,将人【rén】体的感应电压作为输入信号加到栅极上。由于管子的放大【dà】作用,UDS和【hé】ID都将发【fā】生变【biàn】化 ,也相当于【yú】D-S极间电阻发生变【biàn】化,可观察【chá】到表针有较大幅度的摆【bǎi】动。如果【guǒ】手捏栅极时表【biǎo】针摆动很小,说【shuō】明【míng】管子【zǐ】的放大能【néng】力较弱;若表针【zhēn】不动 ,说明【míng】管子已经损坏 。
由于人体【tǐ】感应的50Hz交流电【diàn】压较高,而不同的场效【xiào】应管用电阻档测量【liàng】时的工【gōng】作点可能不【bú】同,因【yīn】此用手捏【niē】栅极时表针可能向右摆动 ,也【yě】可能向左摆动。少数【shù】的管子RDS减小,使表针向右摆动,多数【shù】管【guǎn】子【zǐ】的【de】RDS增大 ,表针向【xiàng】左摆动。无【wú】论表针的摆动【dòng】方向如何【hé】,只要能【néng】有明显地摆动,就说明管【guǎn】子具有放【fàng】大【dà】能【néng】力 。
本【běn】方【fāng】法也适用于测MOS管【guǎn】。为了保护MOS场效应管,必须【xū】用手握住【zhù】螺钉旋具绝缘柄 ,用金属杆【gǎn】去碰栅极,以防止人体感【gǎn】应电【diàn】荷直接【jiē】加到栅极上【shàng】,将【jiāng】管【guǎn】子损坏。
MOS管每次【cì】测量完【wán】毕【bì】 ,G-S结【jié】电容上【shàng】会充有【yǒu】少量电荷,建立【lì】起电压【yā】UAH ,再接着测时表针可【kě】能不动 ,此时将G-S极间短路一下即可 。
目前常用的结型场效应管和MOS型【xíng】绝【jué】缘栅场效【xiào】应管的管【guǎn】脚顺序如下【xià】图所示【shì】。
六、常用场效用管
1 、MOS场效应管
即金属【shǔ】-氧化物-半导体型场【chǎng】效应管,英文缩【suō】写为MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor),属【shǔ】于绝缘栅型。其主【zhǔ】要特点是在【zài】金属栅极与【yǔ】沟道之间有一层二氧化硅【guī】绝缘【yuán】层 ,因此具【jù】有很高的【de】输入电阻【zǔ】(最高可达1015Ω) 。它【tā】也分N沟道管【guǎn】和P沟道管,符【fú】号【hào】如图【tú】1所示【shì】。通常是【shì】将【jiāng】衬底(基板)与源极S接在一起。根【gēn】据导电方式的不同,MOSFET又分增强型、耗尽型【xíng】。所谓【wèi】增【zēng】强型是指:当VAH =0时【shí】管子是呈截止状态 ,加上正确的VAH 后【hòu】,多数载【zǎi】流子【zǐ】被吸引到栅极【jí】,从而【ér】“增强”了该区域的载流【liú】子,形成导电沟道【dào】 。耗尽型则是指【zhǐ】 ,当VAH =0时即形成沟道【dào】,加【jiā】上【shàng】正确的VAH 时,能使多数载流子流出沟【gōu】道 ,因而“耗尽 ”了载流【liú】子【zǐ】,使管【guǎn】子转向截止。
以【yǐ】N沟道【dào】为例,它是在【zài】P型硅衬底上制成【chéng】两个【gè】高【gāo】掺【chān】杂浓度的源扩【kuò】散区【qū】N+和漏扩散区N+ ,再分别引出源极S和漏极D。源极与衬底在内部连【lián】通,二者【zhě】总保持等电位 。图1(a)符【fú】号【hào】中的前头方【fāng】向是从外向电【diàn】,表示从P型材料(衬底【dǐ】)指身N型沟道。当漏【lòu】接【jiē】电源【yuán】正【zhèng】极 ,源极接电【diàn】源负【fù】极并使VAH =0时,沟【gōu】道电流【liú】(即漏极电流【liú】)ID=0。随着VAH 逐渐升高,受栅极正电压的吸【xī】引 ,在【zài】两个扩【kuò】散区之间就感应出【chū】带负【fù】电的少数载流子,形成从漏极到源极的N型沟道,当VAH 大于管子的开启电【diàn】压VTN(一般约【yuē】为+2V)时,N沟道管开始导通 ,形成漏极电流ID 。
国产N沟道MOSFET的【de】典型产品有【yǒu】3DO1、3DO2 、3DO4(以上均为单栅【shān】管),4DO1(双栅【shān】管)。它们的管脚排列【liè】(底视【shì】图)见图2。
MOS场效【xiào】应管比较“娇气【qì】” 。这是【shì】由于它的输【shū】入电阻很【hěn】高,而【ér】栅-源极间【jiān】电【diàn】容又【yòu】非常小【xiǎo】 ,极易【yì】受【shòu】外界【jiè】电【diàn】磁场或静电的感应而带电,而少量电【diàn】荷就可在极间电容上形成相当高的电【diàn】压(U=Q/C),将【jiāng】管子损坏。因此了厂时各管脚都绞合在一起【qǐ】 ,或装在金属箔内,使【shǐ】G极与S极呈等电【diàn】位,防止积累静电荷。管子不用时【shí】 ,全部【bù】引线也应短接 。在测量时应格外小心【xīn】,并采取相【xiàng】应的防静电感措施【shī】。
MOS场效应管的检测方法
(1).准备工作
测量之前,先把人体对地短路后 ,才能摸【mō】触【chù】MOSFET的管脚。最好在【zài】手腕上接一条导线【xiàn】与大地【dì】连通,使【shǐ】人体与大地保持等电位。再把管脚【jiǎo】分开,然后拆【chāi】掉导【dǎo】线 。
(2).判定电极
将万用表拨于R×100档,首先确定栅极。若【ruò】某【mǒu】脚与其它脚的电【diàn】阻都是无穷大 ,证【zhèng】明此脚就是栅【shān】极G。交换【huàn】表笔【bǐ】重测量,S-D之【zhī】间的电阻【zǔ】值【zhí】应为几【jǐ】百欧至【zhì】几【jǐ】千欧,其中阻值【zhí】较小的那一次 ,黑表笔接的为【wéi】D极,红【hóng】表笔接的是S极 。日本生【shēng】产【chǎn】的3SK系列产品,S极与管壳接通 ,据此很容易【yì】确定S极。
(3).检查放大能力(跨导)
将G极悬【xuán】空【kōng】,黑表笔接D极,红表笔接S极 ,然后用【yòng】手指触摸G极,表针应有较大的【de】偏【piān】转【zhuǎn】。双栅MOS场效应管有两个栅极G1、G2 。为区分之,可用手分别触摸G1、G2极 ,其中【zhōng】表针【zhēn】向左【zuǒ】侧偏转【zhuǎn】幅度较大的为G2极。
目前有的MOSFET管在G-S极间增加了保【bǎo】护二极管,平时就不需要【yào】把【bǎ】各【gè】管脚短【duǎn】路了【le】。
MOS场效应晶体管使用注意事项 。
MOS场效应【yīng】晶体管在使用时应注意分类【lèi】,不能随意互换。MOS场效应晶体管【guǎn】由于输入阻抗高(包【bāo】括MOS集成电【diàn】路)极易被【bèi】静电【diàn】击【jī】穿,使用时【shí】应注意以下规则:
(1). MOS器件出【chū】厂时【shí】通常装在黑色的导电【diàn】泡【pào】沫塑【sù】料袋中【zhōng】 ,切勿自行随便拿个塑料【liào】袋装。也可【kě】用细【xì】铜线把各个引脚连接在一起,或用锡纸包装【zhuāng】
(2).取出的MOS器件不能在【zài】塑料板上【shàng】滑动,应用金属盘【pán】来盛放待用【yòng】器件 。
(3). 焊接用的电烙铁必须良好接地。
(4). 在焊接【jiē】前应把【bǎ】电路板的电源线与地线短接 ,再MOS器件焊接完成【chéng】后在【zài】分开。
(5). MOS器件各引【yǐn】脚的焊接顺序是漏极 、源【yuán】极、栅极。拆【chāi】机时顺序【xù】相反【fǎn】 。
(6).电路板在装【zhuāng】机之前【qián】,要用接地的线夹子去【qù】碰一下机器【qì】的各接线端子【zǐ】,再把电路板接【jiē】上【shàng】去。
(7). MOS场效【xiào】应晶体管【guǎn】的栅极在允许条件下 ,最【zuì】好接入【rù】保【bǎo】护【hù】二极【jí】管。在检修电路时应注意【yì】查证【zhèng】原有的保护二极管是否【fǒu】损坏 。
2、VMOS场效应管
VMOS场【chǎng】效【xiào】应管(VMOSFET)简称VMOS管或功率场效应管,其全称为V型槽MOS场【chǎng】效应管【guǎn】。它【tā】是继MOSFET之后新【xīn】发【fā】展起来的高【gāo】效 、功率开【kāi】关器件。它不【bú】仅继承了【le】MOS场效应【yīng】管输入阻抗高(≥108W)、驱动电流小(左右0.1μA左右),还具有耐压高(最高可耐压1200V)、工作【zuò】电流大(1.5a~100A) 、输出功率高(1~250W)、跨导【dǎo】的【de】线性好、开【kāi】关【guān】速度快等优良特性 。正是由于它【tā】将电子管与功【gōng】率【lǜ】晶【jīng】体管之【zhī】优【yōu】点集于一身【shēn】 ,因此在电压【yā】放大器(电压放大倍数可达数千【qiān】倍)、功率放【fàng】大器 、开关电源和逆变器中正获得广泛应用。
众【zhòng】所【suǒ】周【zhōu】知【zhī】,传【chuán】统的MOS场效应管的栅极、源极和漏【lòu】极大大致处【chù】于同一水平面的【de】芯片上【shàng】,其工作电流基本上是沿水平【píng】方向流【liú】动。VMOS管则不同 ,从左下图上【shàng】可以看【kàn】出其两大结构特点:第【dì】一,金属栅【shān】极采用【yòng】V型【xíng】槽结构;第二,具有垂【chuí】直导电【diàn】性 。由于漏极是从芯片【piàn】的背面引出,所以ID不是【shì】沿芯片水平流动 ,而【ér】是自重掺杂N+区(源极S)出【chū】发,经过P沟道流入轻掺杂N-漂【piāo】移【yí】区,最后垂直向下到达【dá】漏极D。电流方向如图【tú】中箭头所【suǒ】示【shì】 ,因为流通截面积增大,所以能【néng】通过大电【diàn】流。由于在栅极【jí】与芯片之【zhī】间有【yǒu】二氧化硅绝缘层,因此它仍【réng】属【shǔ】于绝缘栅型【xíng】MOS场效应管 。
国【guó】内生产VMOS场【chǎng】效【xiào】应【yīng】管的主要厂【chǎng】家有877厂、天津半导体器件四厂 、杭州电子管厂等 ,典【diǎn】型产品【pǐn】有VN401、VN672、VMAH 2等。表【biǎo】1列【liè】出六种【zhǒng】VMOS管的主要参数【shù】。其中,IRFPC50的外型如右【yòu】上图所示。
VMOS场效应管的检测方法
(1).判定栅极G
将万用表【biǎo】拨至R×1k档【dàng】分【fèn】别测量三【sān】个管脚之间的电阻 。若发现【xiàn】某脚与其字两脚的电阻【zǔ】均呈无穷大,并且交换表笔【bǐ】后仍【réng】为无穷【qióng】大 ,则证明此脚为G极,因为它和【hé】另外【wài】两个管脚【jiǎo】是绝缘的。
(2).判定源极S 、漏极D
由图1可见,在源-漏【lòu】之间有一个PN结 ,因此根据PN结【jié】正、反【fǎn】向电阻【zǔ】存在差异,可识别S极与D极【jí】。用交换表笔法测两次电阻【zǔ】,其中电阻值【zhí】较低(一般【bān】为几【jǐ】千欧【ōu】至十几千欧【ōu】)的一次为正向电阻,此时【shí】黑表笔【bǐ】的是【shì】S极【jí】 ,红表笔接D极 。
(3).测量漏-源通态电阻RDS(on)
将G-S极【jí】短路【lù】,选择万用表的R×1档,黑【hēi】表笔接S极 ,红表笔接D极,阻值应为几欧至十【shí】几欧。
由【yóu】于测试条件不同【tóng】,测出的RDS(on)值比手册中【zhōng】给出的典型【xíng】值【zhí】要【yào】高一些。例如用500型万用表R×1档实测一【yī】只【zhī】IRFPC50型【xíng】VMOS管 ,RDS(on)=3.2W,大于0.58W(典型值) 。
(4).检查跨导
将【jiāng】万【wàn】用表置于R×1k(或R×100)档,红【hóng】表笔接【jiē】S极【jí】 ,黑表笔接D极,手【shǒu】持螺丝刀去碰触栅极,表针应有【yǒu】明显偏转 ,偏转愈大,管子【zǐ】的跨导【dǎo】愈【yù】高。
注意事项:
(1)VMOS管亦分N沟道管与【yǔ】P沟道【dào】管,但绝【jué】大多【duō】数【shù】产品属于N沟道管。对于P沟道管,测量时应交换表【biǎo】笔的位【wèi】置 。
(2)有少【shǎo】数VMOS管在G-S之间【jiān】并有保护二极管 ,本【běn】检【jiǎn】测【cè】方法中的1、2项不再适【shì】用。
(3)目前市场上还有一种VMOS管【guǎn】功率【lǜ】模【mó】块【kuài】,专供交【jiāo】流电机调速器 、逆变器【qì】使用。例如美国IR公【gōng】司生产的IRFT001型模块,内部有N沟道【dào】、P沟【gōu】道管各三只 ,构成三相桥式【shì】结构 。
(4)现在市售VNF系列(N沟道)产品,是美国Supertex公司生【shēng】产的【de】超【chāo】高【gāo】频【pín】功【gōng】率场【chǎng】效应管,其最高【gāo】工作频率fp=120MHz ,IDSM=1A,PDM=30W,共源小信号低频跨导gm=2000μS。适用于高【gāo】速开关电路和广播、通信设备中。
(5)使用VMOS管时必须加合【hé】适【shì】的散热器后。以VNF306为例【lì】 ,该管【guǎn】子加装140×140×4(mm)的散热器【qì】后,最【zuì】大功【gōng】率才能达到【dào】30W
七 、场效应管与晶体管的比较
(1)场效【xiào】应管是电压控【kòng】制元件,而晶【jīng】体管是【shì】电流控制【zhì】元【yuán】件 。在只允许【xǔ】从信号源取较少电流的情况下 ,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取【qǔ】较【jiào】多【duō】电【diàn】流的【de】条【tiáo】件下【xià】,应选用晶体管。
(2)场效应【yīng】管是利用多数载流【liú】子导电【diàn】,所以称【chēng】之为单极【jí】型器【qì】件 ,而【ér】晶体管是即有多【duō】数【shù】载流子,也利用少数【shù】载流子导电。被称之为双极型器【qì】件 。
(3)有些【xiē】场效应管的源极和漏【lòu】极【jí】可以互换【huàn】使用,栅压也可【kě】正可负 ,灵【líng】活性比晶体管好。
(4)场效应管能在【zài】很小【xiǎo】电流和很低电【diàn】压的条件下工作,而且它的制造工艺可以【yǐ】很【hěn】方便【biàn】地把很多场效应管集【jí】成在一【yī】块【kuài】硅片上,因此场【chǎng】效应管在【zài】大规模集成电路中得到了广泛【fàn】的应【yīng】用。
场效应管是由于它仅靠半导体中场效应管和mos管的工作原理的多数载流子导电场效应管和mos管的工作原理 ,是一【yī】种常见的利用输【shū】入回路的电场效应来控制输【shū】出回路【lù】电流的一【yī】种电压控制性半【bàn】导【dǎo】体器件 。
场效应管不但具有双【shuāng】极性晶【jīng】体管体积小、备告重【chóng】量轻、寿命【mìng】长等优点【diǎn】场效应管和mos管的工作原理,而且输入回路的内阻高达107~1012Ω场效应管和mos管的工作原理,噪声低 ,热稳【wěn】定性好【hǎo】,抗【kàng】辐射【shè】能力【lì】强,且比后者耗电【diàn】仿空明省 ,这些优点使之从20世纪【jì】60年【nián】代【dài】诞生起就广泛地应【yīng】用于各种电子电路之中。
分类:
场效应管可以分【fèn】为结型场【chǎng】效应管和绝缘栅【shān】型场效应管,结型场效应管因有【yǒu】两个PN结而得名,绝缘【yuán】栅型【xíng】场【chǎng】效应管【guǎn】则因栅【shān】极与其它电极完【wán】全绝【jué】缘【yuán】而得名。因【yīn】为绝缘【yuán】栅【shān】型场效应管的栅极【jí】为金属铝,故又称为MOS管 。
场效应管按导【dǎo】电方式的不【bú】同来划分 ,可分成耗尽型与【yǔ】增强型。当【dāng】栅压为【wéi】零时有较大漏【lòu】极电流的【de】称【chēng】为耗尽型;当【dāng】栅压为零,漏【lòu】亏圆极电流【liú】也为零,必须再加【jiā】一定【dìng】的【de】栅压之后才【cái】有漏极电流的称为增【zēng】强型。
由于【yú】MOS管主【zhǔ】要是为配件提【tí】供稳定的【de】电【diàn】压【yā】,所以它一般使用在CPU、AGP插槽【cáo】和【hé】内存插槽附近 。其中在CPU与AGP插槽附【fù】近各【gè】安排一组MOS管 ,而内存插槽【cáo】则共用薯【shǔ】睁了一组MOS管【guǎn】,MOS管一般是以两【liǎng】个组成一组【zǔ】的形式出现主板上的。 工作原理 双极型晶体管把输【shū】入端【duān】电流的【de】微小变【biàn】化放大后,在输出【chū】端输出一个大的电流变化【huà】。双极型【xíng】晶体【tǐ】管的增【zēng】益【yì】就【jiù】定义为输【shū】出【chū】输入电【diàn】流【liú】之比【bǐ】(beta)。另一种晶体管【guǎn】 ,叫 做【zuò】场【chǎng】效应管(FET)数孝岁,把【bǎ】输入电压的变化【huà】转化为输出电流的【de】变化 。分别为【wéi】电流【liú】控【kòng】制器【qì】件和电压控制器件。FET的增【zēng】益等于它的跨【kuà】导 (transconductance)gm, 定义为输【shū】出电流的变化和输入电压变化之比。 场效应【yīng】管的【de】名字【zì】也慎猜来源于它的【de】输入端栅(称为gate) ,通过投影一个电场【chǎng】在一个绝【jué】缘层(氧 化物SIO2)上来影响【xiǎng】流过晶体管的【de】电流 。事【shì】实【shí】上没有电流流过这个绝缘体(只是一个电容的作用),所以FET管的【de】GATE电流【liú】非【fēi】常小(电【diàn】容的电流损耗)。 最【zuì】普通的FET用一薄层【céng】二氧【yǎng】化硅【guī】来作为GATE极【jí】下的绝缘体。这种晶体管称【chēng】为金属氧化物半导体(MOS)晶体管,或,金属氧化物半导体场效应管 (MOSFET)(metal oxide semicondutor field effect transistor) 。
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