场效应管实用知识及检测

1、 场效应晶体管简称场效应管（场效应晶体管简称场效应管（FET）是一种具有）是一种具有PN结的半导体晶体管，属于电结的半导体晶体管，属于电压控制型的半导体电子元器件。它与三级管有所不同，场效应管载流子只有空穴或者压控制型的半导体电子元器件。它与三级管有所不同，场效应管载流子只有空穴或者只有电子，而三极管的载流子为空穴和电子，所以场效应管又叫单极晶体管。场效应只有电子，而三极管的载流子为空穴和电子，所以场效应管又叫单极晶体管。场效应管拥有很高的输入阻抗，适合用作阻抗变换，所以多级放大器电路中常用场效应管。管拥有很高的输入阻抗，适合用作阻抗变换，所以多级放大器电路中常用场效应管。场效应管还可以用作电

2、子开关、可变电阻和信号放大等。场效应管还可以用作电子开关、可变电阻和信号放大等。 场效应管是一种被广泛应用于电路中的电子元器件。了解场效应管的特点，对场效应管是一种被广泛应用于电路中的电子元器件。了解场效应管的特点，对于掌握和使用场效应管来说是十分重要的。一般场效应管的主要特点包括：于掌握和使用场效应管来说是十分重要的。一般场效应管的主要特点包括：（1）场效应管的抗辐射能力强，场效应管的防辐射能力比普通晶体管高十倍左）场效应管的抗辐射能力强，场效应管的防辐射能力比普通晶体管高十倍左右。右。（2）信号放大稳定性好，信号失真小。）信号放大稳定性好，信号失真小。（3）利用多数载流子导电，温度稳定性较

3、好，并且拥有较大的动态范围。）利用多数载流子导电，温度稳定性较好，并且拥有较大的动态范围。（4）场效应管的输入端电流极小，输入阻抗高，容易驱动，输入阻抗随频率的）场效应管的输入端电流极小，输入阻抗高，容易驱动，输入阻抗随频率的变化比较小。输入结电容小变化比较小。输入结电容小(反馈电容反馈电容)，输出端负载的变化对输入端影响小，驱动负，输出端负载的变化对输入端影响小，驱动负载能力强，电源利用率高。载能力强，电源利用率高。（5）不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声，所以噪声低。）不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声，所以噪声低。（6）普通晶体管在工作时，由于输入端加的是正向偏压，因此输入电阻是

4、很低）普通晶体管在工作时，由于输入端加的是正向偏压，因此输入电阻是很低的，场效应管的输入端工作时可以施加负偏压即反向偏压，也可以加正向偏压，因此的，场效应管的输入端工作时可以施加负偏压即反向偏压，也可以加正向偏压，因此增加了电路设计的变通性和多样性。通常在加反向偏压时，它的输入电阻更高，场效增加了电路设计的变通性和多样性。通常在加反向偏压时，它的输入电阻更高，场效应管的这一特性弥补了普通晶体管及电子管在某些方面应用的不足。应管的这一特性弥补了普通晶体管及电子管在某些方面应用的不足。 场效应管按结构可分为结型场效应管场效应管按结构可分为结型场效应管(JFET)、绝缘栅型场效应管、绝缘栅型场效应管

5、(MOS管管)两大两大类；如果按导电方式分，可分为耗尽型与增强型场效应管。类；如果按导电方式分，可分为耗尽型与增强型场效应管。分类标准类别结构结型N沟道结型场效应管P沟道结型场效应管绝缘栅型N沟道绝缘栅P沟道绝缘栅导电方式耗尽型结型管都是耗尽型增强型绝缘栅型管有耗尽型也有增强型 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。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。型。 结型场效应管也具有三个电极：栅

6、极、漏极、源极。在其电路符号中栅极的箭结型场效应管也具有三个电极：栅极、漏极、源极。在其电路符号中栅极的箭头方向可理解为两个头方向可理解为两个PN结的正向导电方向。绝缘栅型场效应管结的正向导电方向。绝缘栅型场效应管(MOS管管) 是由金属、是由金属、氧化物和半导体所组成，所以又称为金属氧化物和半导体所组成，所以又称为金属氧化物氧化物半导体场效应管，简称半导体场效应管，简称MOS场场效应管。效应管。 N沟道结型场效应管的结构图和电路图形符号。在一块沟道结型场效应管的结构图和电路图形符号。在一块N型半导体棒两侧各型半导体棒两侧各做一个做一个P型区，就形成了型区，就形成了PN结。把两个结。把两个P区

7、并联在一起，引出一个电极，称为栅区并联在一起，引出一个电极，称为栅极极g，在，在N型半导体棒的两侧引出一个电极，分别称为源极型半导体棒的两侧引出一个电极，分别称为源极s和漏极和漏极d。夹在。夹在PN结结中间的中间的N区是电流的通道，称为沟道。这种结构的管子称为区是电流的通道，称为沟道。这种结构的管子称为N沟道结型场效应管。沟道结型场效应管。耗尽层耗尽层N沟道沟道栅极栅极g栅极栅极g源极源极s漏极漏极dP+代表符号代表符号 P沟道结型场效应管的结构图和电路图形符号。在一块沟道结型场效应管的结构图和电路图形符号。在一块P型半导体棒两侧各做型半导体棒两侧各做一个一个N型区，就形成了型区，就形成了PN

8、结。把两个结。把两个N区并联在一起，引出一个电极，称为栅极区并联在一起，引出一个电极，称为栅极g，在在N型半导体棒的两侧引出一个电极，分别称为源极型半导体棒的两侧引出一个电极，分别称为源极s和漏极和漏极d。夹在。夹在PN结中间的结中间的P区是电流的通道，称为沟道。这种结构的管子称为区是电流的通道，称为沟道。这种结构的管子称为P沟道结型场效应管。沟道结型场效应管。耗尽层耗尽层P沟道沟道栅极栅极g栅极栅极g源极源极s漏极漏极dN+代表符号代表符号 增强型和耗尽型增强型和耗尽型N沟道绝缘栅型场效应管以一块掺杂浓度较低、电阻率较高的沟道绝缘栅型场效应管以一块掺杂浓度较低、电阻率较高的P型硅片做衬底，其

9、上有两个相距很近的高掺杂浓度的型硅片做衬底，其上有两个相距很近的高掺杂浓度的N区，并在其中引出两个电极，区，并在其中引出两个电极，分别称为源极分别称为源极s和漏极和漏极d。P型硅片的表面生成一层很薄的二氧化硅绝缘层，在源极型硅片的表面生成一层很薄的二氧化硅绝缘层，在源极和漏极之间的绝缘层上制作一个金属电极，称为栅极和漏极之间的绝缘层上制作一个金属电极，称为栅极g。 栅极和其他电极是绝缘的，故称为绝缘栅型场效应管。栅极和其他电极是绝缘的，故称为绝缘栅型场效应管。P衬底基片衬底基片NNsgd增强型增强型b耗尽型耗尽型P衬底基片衬底基片NNsgd导电沟道导电沟道b增强型增强型N沟道管沟道管增强型增强

10、型P沟道管沟道管耗散型耗散型N沟道管沟道管耗散型耗散型P沟道管沟道管 半导体的场效应，是在半导体表面的垂直方向上加电场时，电子和空穴在表面半导体的场效应，是在半导体表面的垂直方向上加电场时，电子和空穴在表面电场作用下发生运动，半导体表面载流子重新分布，因而半导体表面的导电能力受电场作用下发生运动，半导体表面载流子重新分布，因而半导体表面的导电能力受到电场的作用而改变，即改变为加电压的大小和方向，可以控制半导体表面层中多到电场的作用而改变，即改变为加电压的大小和方向，可以控制半导体表面层中多数载流子的浓度和类型，或控制数载流子的浓度和类型，或控制PN结空间电荷区的宽度，这种现象称半导体的场效结空

11、间电荷区的宽度，这种现象称半导体的场效应。应。 假设某结型场效应管，在某电压下正常工作，当栅极假设某结型场效应管，在某电压下正常工作，当栅极g接上负偏压时，在接上负偏压时，在g极附极附近形成耗尽层。负偏压越大，耗尽层就会越大，电流流过的沟道就会越小，而漏极近形成耗尽层。负偏压越大，耗尽层就会越大，电流流过的沟道就会越小，而漏极的电流也会随着沟道的减小而变小。当负偏压减小时，耗尽层就会随着减小，沟道的电流也会随着沟道的减小而变小。当负偏压减小时，耗尽层就会随着减小，沟道就会变宽，而漏极电流就会随着增大。漏极电流受栅极电压的控制，因此场效应管就会变宽，而漏极电流就会随着增大。漏极电流受栅极电压的控

12、制，因此场效应管达到了控制电压的作用。达到了控制电压的作用。 某些场效应管的命名通常遵循两种方法：某些场效应管的命名通常遵循两种方法： 第一种命名方法与三极管相同，第二位字母代表制造的材料，第一种命名方法与三极管相同，第二位字母代表制造的材料，D是是P型硅，型硅，反型层是反型层是N沟道。沟道。C是是N型硅型硅P沟道。第三位字母沟道。第三位字母J代表结型场效应管，代表结型场效应管，O代表绝代表绝缘栅型场效应管。缘栅型场效应管。 第二种命名方法是第二种命名方法是“CS#”形式，其中形式，其中CS代表场效应管，代表场效应管，“”以以数字代表型号的序号，数字代表型号的序号，“#”用字母代表同一型号中的

13、不同规格。用字母代表同一型号中的不同规格。 如果场效应管没有明确标示出型号信息或者并非采用上述命名规则，则需如果场效应管没有明确标示出型号信息或者并非采用上述命名规则，则需要对照产品说明书或者通过检测等方法，得到场效应管的相关信息。要对照产品说明书或者通过检测等方法，得到场效应管的相关信息。1、夹断电压、夹断电压夹断电压是指在结型场效应管或耗尽型绝缘栅型场效应管中，当栅源间反向偏压夹断电压是指在结型场效应管或耗尽型绝缘栅型场效应管中，当栅源间反向偏压UGS足够大时，会使耗尽层扩展，沟道堵塞，此时的栅源电压为夹断电压足够大时，会使耗尽层扩展，沟道堵塞，此时的栅源电压为夹断电压Up。2、开启电压、

14、开启电压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。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。 在增强型绝在增强型绝缘栅场效应管中，当缘栅场效应管中，当UDS为某一固定数值时，使沟道可以将漏、源极导通的最小为某一固定数值时，使沟道可以将漏、源极导通的最小UGS。3、直流输入电阻、直流输入电阻直流输入电阻直流输入电阻RGS是指在栅源间所加的电压是指在栅源间所加的电压UGS与栅极电流的比值。结型场效应管与栅极电流的比值。结型场效应管RGS可达到几千兆欧姆的阻值，而绝缘场效应管的直流输入电阻可达到几千兆欧姆的阻值，而绝缘场效应管的直流输入电阻RGS可超过几千万兆

15、欧姆的阻可超过几千万兆欧姆的阻值。值。4、饱和漏电流、饱和漏电流饱和漏电流是指在耗尽型场效应管中，当栅源间电压饱和漏电流是指在耗尽型场效应管中，当栅源间电压UGS为为0，漏源电压，漏源电压UDS足够大，足够大，漏极电流的饱和值称为饱和漏电流。漏极电流的饱和值称为饱和漏电流。 5、漏源击穿电压、漏源击穿电压 漏源击穿电压是指栅源电压一定时，场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压，这个电漏源击穿电压是指栅源电压一定时，场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压，这个电压就称为漏源击穿电压。这是一项极限参数。压就称为漏源击穿电压。这是一项极限参数。 6、栅源击穿电压、栅源击穿电压 栅源击穿电压是指在结型

16、场效应管中，反向饱和电流急剧增加时的栅源电压，称为栅源击穿栅源击穿电压是指在结型场效应管中，反向饱和电流急剧增加时的栅源电压，称为栅源击穿电压电压UGSS。 7、跨导、跨导 跨导是指漏源电压一定时，漏电流跨导是指漏源电压一定时，漏电流ID的微小变化量与引起这一变化的栅源电压的比值。它是的微小变化量与引起这一变化的栅源电压的比值。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，也是衡量场效应管放大能力的一个参数。衡量场效应管栅源电压对漏极电流控制能力的一个参数，也是衡量场效应管放大能力的一个参数。 8、最大漏源电流、最大漏源电流 最大漏源电流是指场效应管正常工作时，漏源间所允许通过的最大电

17、流，因此这也是一个最大漏源电流是指场效应管正常工作时，漏源间所允许通过的最大电流，因此这也是一个极限参数，如果漏源间电流过大，场效应管会烧毁。极限参数，如果漏源间电流过大，场效应管会烧毁。 9、最大耗散功率、最大耗散功率 也是一项极限参数，是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率。使用时，场也是一项极限参数，是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率。使用时，场效应管实际功耗应小于效应管实际功耗应小于PDSM并留有一定余量。并留有一定余量。最大耗散功率是指场效应管在性能不衰减时所允许的最大漏源耗散功率，它是一个极限参数。其最大耗散功率是指场效应管在性能不衰减时所允许的最大漏源耗散

18、功率，它是一个极限参数。其UDS为为600V，IG为为6A，PDS为为100W。1、场效应管固定式偏置电路、场效应管固定式偏置电路C1C2R2R1VT1-V+V2、分压式自偏压电路、分压式自偏压电路U0RR1R2UiC1RsCsRgRdC2VT+Udd1、用二极管挡判断大功率场效应管的好坏、用二极管挡判断大功率场效应管的好坏 使用数字万用表二极管挡，万用表的红、黑表笔分别接场效应管任意两个引脚，使用数字万用表二极管挡，万用表的红、黑表笔分别接场效应管任意两个引脚，并进行正反向的测量和记录数据。并进行正反向的测量和记录数据。 当测量结果中万用表读数只有一次出现当测量结果中万用表读数只有一次出现5

19、00左右的数字，其他均为无穷大时，说明左右的数字，其他均为无穷大时，说明场效应管基本正常。如果出现两次或者两次以上，万用数字表测得数据较小的情况，场效应管基本正常。如果出现两次或者两次以上，万用数字表测得数据较小的情况，说明场效应管已经被击穿。说明场效应管已经被击穿。2、用欧姆挡判别结型场效应管的引脚极性、用欧姆挡判别结型场效应管的引脚极性 根据场效应管的根据场效应管的PN结正、反向电阻值不一样的特性，可以判别出结型场效应管的结正、反向电阻值不一样的特性，可以判别出结型场效应管的三个电极。三个电极。 将万用表拨至将万用表拨至R1k挡上，任选两个引脚，分别测出其正、反向电阻值。当某两个挡上，任选

20、两个引脚，分别测出其正、反向电阻值。当某两个引脚的正、反向电阻值相近或相等，且为几千欧姆时，则这两个引脚分别是场效应管的引脚的正、反向电阻值相近或相等，且为几千欧姆时，则这两个引脚分别是场效应管的漏极漏极d和源极和源极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。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任意接触一个引脚，另一只表笔依次去接触其余的两个引也可以将万用表的黑表笔任意接触一个引脚，另一只表笔依次去接触其余的两个引脚，测其电阻值。当出现两次测得的电阻值相近或相等时，则黑表笔所接触的引脚为栅脚，测其电阻值。当出现两次测得的电阻值相近或相等时，则黑表笔所接触的引脚为栅极，其余两引脚分别为漏极和源极。极，其余两引脚分别为漏极和源极。若两次测出的电阻值都很大，说明是若两次测出的电阻值都很大，说明是PN结的反向，是反向电阻，可以判定是结的反向，是反向电阻，可以判定是P沟道沟道场效应管，且黑表笔接的是场效应管的栅极。场效应管，且黑表笔接的是场效应管的栅极。 若两次测出的电阻值都很小，说明是若两次测出的电阻值都很小，说明是PN结的正向，是正向电阻，可以判定为结的正向，是正向电阻，可以判定为N沟沟道场效应管，黑表笔接的是场效应管的