項目6場效應管的檢測與識別【項目要求】

學會識別場效應管的種類，熟悉各種場效應管的名稱，了解不同類型場效應管的作用，掌握場效應管的檢測方法；【知識要求】（1）掌握場效應管的種類、作用與識別方法；（2）掌握各種場效應管的主要參數；【能力要求】（1）能用目視法判斷、識別常見場效應管的種類，能說出各種場效應管的名稱；（2）對場效應管的標識的主要參數能正確設讀，了解其作用和用途；（3）會使用萬用表對各種場效應管進行正確測量，并對其質量進行判斷。【項目實施目標】（1）熟悉各種場效應管的類型和用途；（2）熟悉各種場效應管的形狀和規格；（3）掌握萬用表檢測場效應管的方法；【項目實施器材】（1）電子產品：功率放大器若干臺，兩人配備一臺機器（2）各種類型、不同規格的新場效應管若干（3）每兩人配備指針萬用表1只【項目實施步驟】（1）識讀功率放大器上各種類型的場效應管；（2）用萬用表對電路板上的場效應管進行在線檢測項目實施方法與步驟（3）用萬用表對與電路板上相同的新場效應管進行離線檢測，并分析比較在線與離線檢測的結果【項目考核】（1）功放上各種類型的場效應管名稱；（2）不同類型場效應管主要指標的識讀；（3）將新的和已損壞的場效應管混合在一起，先進行外觀識別，再用萬用表進行檢測，找出已損壞的元器件，說明其故障類型；【實訓報告】報告內容應包括項目實施目標、項目實施器材、項目實施步驟、場效應管測量數據和實訓體會，并按照下列要求將每次結果填入表中。操作2：場效應管的3個極間的正向電阻和反向電阻要求：用指針式萬用表對場效應管的3個正向電阻、反向電阻進行測量，將結果填入表6－2。表6－2：出納嘎效應管的正向電阻、反向電阻測量記錄表序號場效應管型號管型（結型、絕緣柵型）漏－源的正向電阻漏－源的反向電阻柵－源的電阻質量判斷概述:（1）場效應管是電壓控制型半導體器件。特點：輸入電阻高（107～109歐）、噪聲小、功耗低、無二次擊穿，特別適用于高靈敏度和低噪聲的電路。（2）場效應管和三極管一樣能實現信號的控制與放大，但構造和原理完全不同，二者差別很大。（3）普通三極管是電流控制型(iB~iC)元件，工作時，多數載流子和少數載流子都參與運行，所以稱為雙極性晶體管；場效應管是電壓控制型器件(uGS~iD)，工作時，只有一種載流子參與導電，是單極性晶體管。項目相關知識知識1場效應管的類型、結構、原理

場效應管分結型、絕緣柵型兩大類。FET場效應管JFET結型MOSFET絕緣柵型N溝道P溝道（耗盡型）增強型耗盡型N溝道P溝道N溝道P溝道它的三個電極D、G、S分別與晶體管的C、B、E極相對應。5、符號：箭頭方向表示PN結的正向電流方向。

（二）工作原理1、UDS=0時：

VGS對導電溝道寬度的影響。VGS增加，導電溝道變窄，溝道電阻變大。圖C夾斷，此時，VGS=UP,叫夾斷電壓。VGS越負，溝道越窄UP稱為夾斷電壓2、UDS>0，產生ID

VGS越負，溝道越窄VGS→ID當UGS＜0，隨著值的增加，在這個反偏電壓作用下，兩個PN結耗盡層加寬，溝道將變窄，溝道電阻加大。當UGS值大到一定值，耗盡層在夾道中合攏，漏－源電阻無窮大，iD=0，此時的UGS稱為夾斷電壓，用UP表示。上述分析表明：改變UGS的大小，可以有效控制溝道電阻的大小；同時加上UDS，漏極電流iD將受UGS控制，UGS值增加，溝道電阻增大，iD減小；UDS對iD的影響。假定UGS不變。當UDS增加時，導電溝道呈稧形，溝道寬度不均勻，在預夾斷前，iD隨UDS的增加幾乎呈線性地增加。當UDS增加到UDS＝UGS－UP，即UGD＝UGS－UDS＝UP（夾斷電壓），溝道預夾斷，漏極附近的耗盡層在A點處合攏，此時，與完全夾斷不同，iD≠0，但此后，UDS再增加，iD變化不大。①結型場效應管的柵極與溝道之間的PN結是反向偏置的，所以，柵極電流iG≈0，輸入電阻很高；②漏極電流受柵－源電壓UGS控制，所以，場效應管是電壓控制電流器件；③預夾斷前，即UDS較小時，iD與UDS基本呈線性關系；預夾斷后，iD趨于飽和；二、絕緣柵型場效應管(MOSFET)（一）N溝道增強型MOS管結構

四個電極：漏極D，源極S,柵極G和襯底B。（二）工作原理當UGS=0V時，漏源之間相當兩個背靠背的二極管，在d、s之間加上電壓也不會形成電流，即管子截止。當UGS＞0V時→縱向電場，增加UGS→縱向電場↑→將P區少子電子聚集到P區表面→形成導電溝道，如果此時加有漏源電壓，就可以形成漏極電流Id2、絕緣柵型場效應管（MOSFET)的構造與原理◆結構在一塊摻雜濃度較低的P型硅襯底上，制作兩個高摻雜濃度的N+區，并用金屬鋁引出兩個電極，分別作漏極D和源極S。在半導體表面覆蓋一層很薄的二氧化硅(SiO2)絕緣層，絕緣層上再裝上一個鋁電極,作為柵極G。在襯底上也引出一個電極B，這就構成了一個N溝道增強型MOS管。MOS管的源極和襯底接在一起，柵極與源、漏極是絕緣的。◆原理增強型MOS管的漏極D和源極S之間有兩個背靠背的PN結。當柵-源電壓VGS=0時，即使加上漏-源電壓VDS，而且不論VDS的極性如何，總有一個PN結處于反偏狀態，漏-源極間沒有導電溝道，所以這時漏極電流ID≈0。◆在柵-源極間加上正向電壓，即VGS＞0，則柵極和襯底之間產生一個由柵極指向襯底的電場，這個電場排斥空穴吸引電子。當VGS數值較小，吸引電子的能力不強時，漏-源極之間仍無導電溝道出現。VGS增加，吸引到P襯底表面層的電子就增多，當VGS達到某一數值時，便形成一個N型薄層，且與兩個N+區相連通，在漏-源極間形成N型導電溝道。VGS越大，導電溝道越厚，溝道電阻越小。把開始形成溝道時的柵-源極電壓稱為開啟電壓，用VT表示。◆N溝道增強型MOS管，在VGS＜VT時，不能形成導電溝道，管子處于截止狀態。只有當VGS≥VT時，才有溝道形成，此時在漏-源極間加上正向電壓VDS，才有漏極電流產生。而且VGS增大時，溝道變厚，溝道電阻減小，VDS增大。這種必須在VDS≥VT時才能形成導電溝道的MOS管稱為增強型MOS管。3、場效應管的主要參數（1）開啟電壓VT(MOSFET)通常將剛剛形成導電溝道、出現漏極電流ID時對應的柵－源電壓稱為開啟電壓，用VGS(th)或VT。開啟電壓VT是MOS增強型管的參數。當柵－源電壓VGS小于開啟電壓的絕對值時，場效應管不能導通。（2）夾斷電壓VP(JFET)當VDS為某一固定值（如10V），使iD等于某一微小電流（如50mA）時，柵－源極間加的電壓即為夾斷電壓。當VGS＝VP時，漏極電流為零。（3）飽和漏極電流IDSS(JFET)飽和漏極電流IDSS是在VGS＝0的條件下，場效應管發生預夾斷時的漏極電流。IDSS是結型場效應管所能輸出的最大電流。（4）直流輸入電阻RGS漏－源短路，柵－源加電壓時，柵－源極之間的直流電阻。結型：RGS＞107Ω；MOS管：RGS＞109～1015Ω；知識2場效應管的識別與檢測1、場效應管的識別（1）兩種命名方法：①與普通三極管相同，第三位字母：J：結型場效應管；O：絕緣柵場效應管；第二位字母：D:P型硅N型溝道；C：N型硅P型溝道；例：3DJ6D:結型N型溝道場效應管；3DO6C:絕緣柵型N溝道場效應管；②采用“CS”＋“XX＃”CS：場效應管；XX：以數字代表型號的序號；＃：代表同一型號中的不同規格；例：CS16A；CS55G（2）場效應管外形圖知識3場效應管的檢測1、用指針式萬用表檢測場效應管場效應管因輸入電阻高，柵－源間電容非常小，感應少量電荷就會在極間電容上形成相當高的電壓（U=Q/C），損壞管子。所以，出廠時，各引腳絞合在一起，短接各引腳。（不用時，也應短接）。（1）電極的判別根據PN結正反向電阻的不同，判別結型場效應管的G、D、S方法一：萬用表置“R×1k”檔，任選兩電極，分別測出它們之間的正、反向電阻，若正、反向電阻相等，則該兩極為漏極（D）和源極（S），余下的是刪極（G）。方法二：萬用表的黑表棒接一個電極，另一表棒依次接觸其余兩個電極，測其電阻。若兩次測得的電阻近似相等，則該黑表棒接的是柵極，余下的兩個為D極和S極。若兩次電阻均很大，則說明測的是PN結反向電阻，可判定是N溝道場效應管；若電阻均很小，即是正向PN結，可判定P溝道場效應管。1、場效應管的主要技術指標有夾斷電壓U