項(xiàng)目6場(chǎng)效應(yīng)管的檢測(cè)與識(shí)別課件

項(xiàng)目6場(chǎng)效應(yīng)管的檢測(cè)與識(shí)別【項(xiàng)目要求】

學(xué)會(huì)識(shí)別場(chǎng)效應(yīng)管的種類，熟悉各種場(chǎng)效應(yīng)管的名稱，了解不同類型場(chǎng)效應(yīng)管的作用，掌握?qǐng)鲂?yīng)管的檢測(cè)方法；【知識(shí)要求】（1）掌握?qǐng)鲂?yīng)管的種類、作用與識(shí)別方法；（2）掌握各種場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)；【能力要求】（1）能用目視法判斷、識(shí)別常見場(chǎng)效應(yīng)管的種類，能說出各種場(chǎng)效應(yīng)管的名稱；（2）對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)的主要參數(shù)能正確設(shè)讀，了解其作用和用途；（3）會(huì)使用萬用表對(duì)各種場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行正確測(cè)量，并對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行判斷。項(xiàng)目6場(chǎng)效應(yīng)管的檢測(cè)與識(shí)別1【項(xiàng)目實(shí)施目標(biāo)】（1）熟悉各種場(chǎng)效應(yīng)管的類型和用途；（2）熟悉各種場(chǎng)效應(yīng)管的形狀和規(guī)格；（3）掌握萬用表檢測(cè)場(chǎng)效應(yīng)管的方法；【項(xiàng)目實(shí)施器材】（1）電子產(chǎn)品：功率放大器若干臺(tái)，兩人配備一臺(tái)機(jī)器（2）各種類型、不同規(guī)格的新場(chǎng)效應(yīng)管若干（3）每?jī)扇伺鋫渲羔樔f用表1只【項(xiàng)目實(shí)施步驟】（1）識(shí)讀功率放大器上各種類型的場(chǎng)效應(yīng)管；（2）用萬用表對(duì)電路板上的場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行在線檢測(cè)項(xiàng)目實(shí)施方法與步驟項(xiàng)目實(shí)施方法與步驟2（3）用萬用表對(duì)與電路板上相同的新場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行離線檢測(cè)，并分析比較在線與離線檢測(cè)的結(jié)果【項(xiàng)目考核】（1）功放上各種類型的場(chǎng)效應(yīng)管名稱；（2）不同類型場(chǎng)效應(yīng)管主要指標(biāo)的識(shí)讀；（3）將新的和已損壞的場(chǎng)效應(yīng)管混合在一起，先進(jìn)行外觀識(shí)別，再用萬用表進(jìn)行檢測(cè)，找出已損壞的元器件，說明其故障類型；【實(shí)訓(xùn)報(bào)告】報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括項(xiàng)目實(shí)施目標(biāo)、項(xiàng)目實(shí)施器材、項(xiàng)目實(shí)施步驟、場(chǎng)效應(yīng)管測(cè)量數(shù)據(jù)和實(shí)訓(xùn)體會(huì)，并按照下列要求將每次結(jié)果填入表中。項(xiàng)目6---場(chǎng)效應(yīng)管的檢測(cè)與識(shí)別課件3操作1：功率放大器上場(chǎng)效應(yīng)管的直觀識(shí)別要求：對(duì)電路板上各種場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行直觀識(shí)別，將結(jié)果填入表6－1中；表6－1：場(chǎng)效應(yīng)管的直觀識(shí)別記錄表序號(hào)場(chǎng)效應(yīng)管外形場(chǎng)效應(yīng)管型號(hào)場(chǎng)效應(yīng)管材料場(chǎng)效應(yīng)管類型備注操作1：功率放大器上場(chǎng)效應(yīng)管的直觀識(shí)別序號(hào)場(chǎng)效應(yīng)管外形場(chǎng)效應(yīng)4操作2：場(chǎng)效應(yīng)管的3個(gè)極間的正向電阻和反向電阻要求：用指針式萬用表對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管的3個(gè)正向電阻、反向電阻進(jìn)行測(cè)量，將結(jié)果填入表6－2。表6－2：出納嘎效應(yīng)管的正向電阻、反向電阻測(cè)量記錄表序號(hào)場(chǎng)效應(yīng)管型號(hào)管型（結(jié)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(zhì)量判斷操作2：場(chǎng)效應(yīng)管的3個(gè)極間的正向電阻和反向電阻序號(hào)場(chǎng)效應(yīng)管型5概述:（1）場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制型半導(dǎo)體器件。特點(diǎn)：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(chǎng)效應(yīng)管和三極管一樣能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的控制與放大，但構(gòu)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(shí)，多數(shù)載流子和少數(shù)載流子都參與運(yùn)行，所以稱為雙極性晶體管；場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制型器件(uGS~iD)，工作時(shí)，只有一種載流子參與導(dǎo)電，是單極性晶體管。項(xiàng)目相關(guān)知識(shí)概述:項(xiàng)目相關(guān)知識(shí)6知識(shí)1場(chǎng)效應(yīng)管的類型、結(jié)構(gòu)、原理

場(chǎng)效應(yīng)管分結(jié)型、絕緣柵型兩大類。FET場(chǎng)效應(yīng)管JFET結(jié)型MOSFET絕緣柵型N溝道P溝道（耗盡型）增強(qiáng)型耗盡型N溝道P溝道N溝道P溝道知識(shí)1場(chǎng)效應(yīng)管的類型、結(jié)構(gòu)、原理FETJFE7一、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(JFET)（一）結(jié)構(gòu)(以N溝道為例)1、它是在一塊N型半導(dǎo)體的兩邊利用雜質(zhì)擴(kuò)散出高濃度的P型區(qū)域,用P+表示,形成兩個(gè)P+N結(jié)。2、N型半導(dǎo)體的兩端引出兩個(gè)電極，分別稱為漏極D和源極S。把兩邊的P區(qū)引出電極并連在一起稱為柵極G。3、如果在漏---源極間加上正向電壓,N區(qū)中的多子(也就是電子)可以導(dǎo)電。它們從源極S出發(fā)，流向漏極D。電流方向由D指向S，稱為漏極電流ID。4、由于導(dǎo)電溝道是N型的，故稱為N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管。一、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(JFET)8它的三個(gè)電極D、G、S分別與晶體管的C、B、E極相對(duì)應(yīng)。5、符號(hào)：箭頭方向表示PN結(jié)的正向電流方向。

（二）工作原理1、UDS=0時(shí)：

VGS對(duì)導(dǎo)電溝道寬度的影響。它的三個(gè)電極D、G、S分別與晶體管的C、B、E極相對(duì)應(yīng)。5、9VGS增加，導(dǎo)電溝道變窄，溝道電阻變大。圖C夾斷，此時(shí)，VGS=UP,叫夾斷電壓。VGS越負(fù)，溝道越窄UP稱為夾斷電壓VGS增加，導(dǎo)電溝道變窄，溝道電阻變大。圖C夾斷，此時(shí)，V102、UDS>0，產(chǎn)生ID

VGS越負(fù)，溝道越窄VGS→ID2、UDS>0，產(chǎn)生ID

VGS越負(fù)，溝道越窄VGS→ID111、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和工作原理（1）場(chǎng)效應(yīng)管的三個(gè)極：柵極（G）、源極（S）、漏極（D）【閘門、水庫(kù)、出水口】（2）N型溝道源極提供電子，電流從漏極→源極；P型溝道源極提供空穴，電流從源極→漏極；（3）N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管源極與漏極以N型半導(dǎo)體溝道連接，柵極則是P型半導(dǎo)體，分別由接點(diǎn)接到外圍電路。（4）場(chǎng)效應(yīng)管工作時(shí)對(duì)偏置電壓要求如下：◆柵－源加負(fù)電壓（UGS＜0），柵－源間的PN結(jié)反偏，柵極電流（IG≈0），場(chǎng)效應(yīng)管呈現(xiàn)很高的輸入電阻。（108Ω）◆漏－源極間加正電壓（UDS＞0），使N溝道中的多數(shù)載流子在電場(chǎng)作用下，由源極向漏極漂移，形成漏極電流（iD）◆漏極電流（iD）主要受柵－源電壓（UGS）控制，同時(shí)，也受漏－源電壓（UDS）的影響。工作過程分析：先假定UDS＝0。當(dāng)UGS＝0溝道較寬，電阻較小；

1、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和工作原理12當(dāng)UGS＜0，隨著值的增加，在這個(gè)反偏電壓作用下，兩個(gè)PN結(jié)耗盡層加寬，溝道將變窄，溝道電阻加大。當(dāng)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(shí)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?。煌瑫r(shí)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?。籙DS對(duì)iD的影響。假定UGS不變。當(dāng)UDS增加時(shí)，導(dǎo)電溝道呈稧形，溝道寬度不均勻，在預(yù)夾斷前，iD隨UDS的增加幾乎呈線性地增加。當(dāng)UDS增加到UDS＝UGS－UP，即UGD＝UGS－UDS＝UP（夾斷電壓），溝道預(yù)夾斷，漏極附近的耗盡層在A點(diǎn)處合攏，此時(shí)，與完全夾斷不同，iD≠0，但此后，UDS再增加，iD變化不大。①結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與溝道之間的PN結(jié)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(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制電流器件；③預(yù)夾斷前，即UDS較小時(shí)，iD與UDS基本呈線性關(guān)系；預(yù)夾斷后，iD趨于飽和；當(dāng)UGS＜0，隨著值的增加，在這個(gè)反偏電壓作用下，13項(xiàng)目6---場(chǎng)效應(yīng)管的檢測(cè)與識(shí)別課件14二、絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)（一）N溝道增強(qiáng)型MOS管結(jié)構(gòu)

四個(gè)電極：漏極D，源極S,柵極G和襯底B。（二）工作原理當(dāng)UGS=0V時(shí)，漏源之間相當(dāng)兩個(gè)背靠背的二極管，在d、s之間加上電壓也不會(huì)形成電流，即管子截止。當(dāng)UGS＞0V時(shí)→縱向電場(chǎng)，增加UGS→縱向電場(chǎng)↑→將P區(qū)少子電子聚集到P區(qū)表面→形成導(dǎo)電溝道，如果此時(shí)加有漏源電壓，就可以形成漏極電流Id二、絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)（一）N溝道增強(qiáng)型M15定義：開啟電壓(UT)----剛剛產(chǎn)生溝道所需的柵源電壓UGS。N溝道增強(qiáng)型MOS管的基本特性：UGS＜UT，管子截止；UGS＞UT，管子導(dǎo)通。UGS越大，溝道越寬，在相同的漏源電壓UDS作用下，漏極電流ID越大。定義：162、絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET)的構(gòu)造與原理◆結(jié)構(gòu)在一塊摻雜濃度較低的P型硅襯底上，制作兩個(gè)高摻雜濃度的N+區(qū)，并用金屬鋁引出兩個(gè)電極，分別作漏極D和源極S。在半導(dǎo)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(gè)鋁電極,作為柵極G。在襯底上也引出一個(gè)電極B，這就構(gòu)成了一個(gè)N溝道增強(qiáng)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(qiáng)型MOS管的漏極D和源極S之間有兩個(gè)背靠背的PN結(jié)。當(dāng)柵-源電壓VGS=0時(shí)，即使加上漏-源電壓VDS，而且不論VDS的極性如何，總有一個(gè)PN結(jié)處于反偏狀態(tài)，漏-源極間沒有導(dǎo)電溝道，所以這時(shí)漏極電流ID≈0。2、絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET)的構(gòu)造與原理17◆在柵-源極間加上正向電壓，即VGS＞0，則柵極和襯底之間產(chǎn)生一個(gè)由柵極指向襯底的電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)排斥空穴吸引電子。當(dāng)VGS數(shù)值較小，吸引電子的能力不強(qiáng)時(shí)，漏-源極之間仍無導(dǎo)電溝道出現(xiàn)。VGS增加，吸引到P襯底表面層的電子就增多，當(dāng)VGS達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，便形成一個(gè)N型薄層，且與兩個(gè)N+區(qū)相連通，在漏-源極間形成N型導(dǎo)電溝道。VGS越大，導(dǎo)電溝道越厚，溝道電阻越小。把開始形成溝道時(shí)的柵-源極電壓稱為開啟電壓，用VT表示?！鬘溝道增強(qiáng)型MOS管，在VGS＜VT時(shí)，不能形成導(dǎo)電溝道，管子處于截止?fàn)顟B(tài)。只有當(dāng)VGS≥VT時(shí)，才有溝道形成，此時(shí)在漏-源極間加上正向電壓VDS，才有漏極電流產(chǎn)生。而且VGS增大時(shí)，溝道變厚，溝道電阻減小，VDS增大。這種必須在VDS≥VT時(shí)才能形成導(dǎo)電溝道的MOS管稱為增強(qiáng)型MOS管?！粼跂?源極間加上正向電壓，即VGS＞0，則柵極和襯底之間產(chǎn)183、場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)（1）開啟電壓VT(MOSFET)通常將剛剛形成導(dǎo)電溝道、出現(xiàn)漏極電流ID時(shí)對(duì)應(yīng)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(qiáng)型管的參數(shù)。當(dāng)柵－源電壓VGS小于開啟電壓的絕對(duì)值時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管不能導(dǎo)通。（2）夾斷電壓VP(JFET)當(dāng)VDS為某一固定值（如10V），使iD等于某一微小電流（如50mA）時(shí)，柵－源極間加的電壓即為夾斷電壓。當(dāng)VGS＝VP時(shí)，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(chǎng)效應(yīng)管發(fā)生預(yù)夾斷時(shí)的漏極電流。IDSS是結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)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(shí)，柵－源極之間的直流電阻。結(jié)型：RGS＞107Ω；MOS管：RGS＞109～1015Ω；3、場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)19（5）跨導(dǎo)gm漏極電流的微變量與柵－源電壓微變量之比，即gm＝△ID/△VGS。它是衡量場(chǎng)效應(yīng)管柵－源電壓對(duì)漏極電流控制能力的一個(gè)參數(shù)。gm相當(dāng)于三極管的hFE。（6）最大漏極功耗PDPD=UDS*ID，相當(dāng)于三極管的PCM。項(xiàng)目6---場(chǎng)效應(yīng)管的檢測(cè)與識(shí)別課件20知識(shí)2場(chǎng)效應(yīng)管的識(shí)別與檢測(cè)1、場(chǎng)效應(yīng)管的識(shí)別（1）兩種命名方法：①與普通三極管相同，第三位字母：J：結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管；O：絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)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(jié)型N型溝道場(chǎng)效應(yīng)管；3DO6C:絕緣柵型N溝道場(chǎng)效應(yīng)管；②采用“CS”＋“XX?！盋S：場(chǎng)效應(yīng)管；XX：以數(shù)字代表型號(hào)的序號(hào)；＃：代表同一型號(hào)中的不同規(guī)格；例：CS16A；CS55G項(xiàng)目6---場(chǎng)效應(yīng)管的檢測(cè)與識(shí)別課件21（2）場(chǎng)效應(yīng)管外形圖（2）場(chǎng)效應(yīng)管外形圖22知識(shí)3場(chǎng)效應(yīng)管的檢測(cè)1、用指針式萬用表檢測(cè)場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管因輸入電阻高，柵－源間電容非常小，感應(yīng)少量電荷就會(huì)在極間電容上形成相當(dāng)高的電壓（U=Q/C），損壞管子。所以，出廠時(shí)，各引腳絞合在一起，短接各引腳。（不用時(shí)，也應(yīng)短接）。（1）電極的判別根據(jù)PN結(jié)正反向電阻的不同，判別結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的G、D、S方法一：萬用表置“R×1k”檔，任選兩電極，分別測(cè)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(gè)電極，另一表棒依次接觸其余兩個(gè)電極，測(cè)其電阻。若兩次測(cè)得的電阻近似相等，則該黑表棒接的是柵極，余下的兩個(gè)為D極和S極。若兩次電阻均很大，則說明測(cè)的是PN結(jié)反向電阻，可判定是N溝道場(chǎng)效應(yīng)管；若電阻均很小，即是正向PN結(jié)，可判定P溝道場(chǎng)效應(yīng)管。知識(shí)3場(chǎng)效應(yīng)管的檢測(cè)23（2）放大倍數(shù)的測(cè)量將萬用表置“R×1k”或“R×100”檔，兩表棒分別接觸D極和S極用手靠近或接觸G極，此時(shí)指針右擺，擺動(dòng)幅度越大，放大倍數(shù)越大。對(duì)于MOS管，為防止柵極擊穿，一般在G-S極間接一幾兆歐的大電阻，然后按其上述方法測(cè)量。（3）判別JFET的好壞檢查兩個(gè)PN結(jié)的單向?qū)щ娦?，PN結(jié)正常，管子是好的，否則為壞的。測(cè)漏－源間的電阻RDS，應(yīng)為幾千歐；若RDS→0或RDS→∞，則管子已壞。測(cè)RDS時(shí)，用手靠近柵極G，表針應(yīng)明顯擺動(dòng)，幅度越大，管子的性能越好。項(xiàng)目6---場(chǎng)效應(yīng)管的檢測(cè)與識(shí)別課件241、場(chǎng)效應(yīng)管的主要技術(shù)指標(biāo)有夾斷電壓UGS（Off）、開啟電壓：UGS（th）、和飽和漏電流IDSS、低頻跨導(dǎo)gm、最大耗散功率PDM和柵源擊穿電壓U(BR)GS等。2、檢測(cè)場(chǎng)效應(yīng)管最常用的方法是用萬用表測(cè)量PN結(jié)的正反向電阻，根據(jù)測(cè)量結(jié)果可以判定場(chǎng)效應(yīng)管的管型、極性、好壞。項(xiàng)目小結(jié)課后練習(xí)1、場(chǎng)效應(yīng)管有何應(yīng)用?場(chǎng)效應(yīng)管主要有哪些性能參數(shù)？2、如何用萬用表判定場(chǎng)效應(yīng)管的好壞和極性？3、能否用萬用表來測(cè)量MOS場(chǎng)效應(yīng)管的好壞和極性？1、場(chǎng)效應(yīng)管的主要技術(shù)指標(biāo)有夾斷電壓UGS（Off）、開啟電25項(xiàng)目6場(chǎng)效應(yīng)管的檢測(cè)與識(shí)別【項(xiàng)目要求】

學(xué)會(huì)識(shí)別場(chǎng)效應(yīng)管的種類，熟悉各種場(chǎng)效應(yīng)管的名稱，了解不同類型場(chǎng)效應(yīng)管的作用，掌握?qǐng)鲂?yīng)管的檢測(cè)方法；【知識(shí)要求】（1）掌握?qǐng)鲂?yīng)管的種類、作用與識(shí)別方法；（2）掌握各種場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)；【能力要求】（1）能用目視法判斷、識(shí)別常見場(chǎng)效應(yīng)管的種類，能說出各種場(chǎng)效應(yīng)管的名稱；（2）對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)的主要參數(shù)能正確設(shè)讀，了解其作用和用途；（3）會(huì)使用萬用表對(duì)各種場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行正確測(cè)量，并對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行判斷。項(xiàng)目6場(chǎng)效應(yīng)管的檢測(cè)與識(shí)別26【項(xiàng)目實(shí)施目標(biāo)】（1）熟悉各種場(chǎng)效應(yīng)管的類型和用途；（2）熟悉各種場(chǎng)效應(yīng)管的形狀和規(guī)格；（3）掌握萬用表檢測(cè)場(chǎng)效應(yīng)管的方法；【項(xiàng)目實(shí)施器材】（1）電子產(chǎn)品：功率放大器若干臺(tái)，兩人配備一臺(tái)機(jī)器（2）各種類型、不同規(guī)格的新場(chǎng)效應(yīng)管若干（3）每?jī)扇伺鋫渲羔樔f用表1只【項(xiàng)目實(shí)施步驟】（1）識(shí)讀功率放大器上各種類型的場(chǎng)效應(yīng)管；（2）用萬用表對(duì)電路板上的場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行在線檢測(cè)項(xiàng)目實(shí)施方法與步驟項(xiàng)目實(shí)施方法與步驟27（3）用萬用表對(duì)與電路板上相同的新場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行離線檢測(cè)，并分析比較在線與離線檢測(cè)的結(jié)果【項(xiàng)目考核】（1）功放上各種類型的場(chǎng)效應(yīng)管名稱；（2）不同類型場(chǎng)效應(yīng)管主要指標(biāo)的識(shí)讀；（3）將新的和已損壞的場(chǎng)效應(yīng)管混合在一起，先進(jìn)行外觀識(shí)別，再用萬用表進(jìn)行檢測(cè)，找出已損壞的元器件，說明其故障類型；【實(shí)訓(xùn)報(bào)告】報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括項(xiàng)目實(shí)施目標(biāo)、項(xiàng)目實(shí)施器材、項(xiàng)目實(shí)施步驟、場(chǎng)效應(yīng)管測(cè)量數(shù)據(jù)和實(shí)訓(xùn)體會(huì)，并按照下列要求將每次結(jié)果填入表中。項(xiàng)目6---場(chǎng)效應(yīng)管的檢測(cè)與識(shí)別課件28操作1：功率放大器上場(chǎng)效應(yīng)管的直觀識(shí)別要求：對(duì)電路板上各種場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行直觀識(shí)別，將結(jié)果填入表6－1中；表6－1：場(chǎng)效應(yīng)管的直觀識(shí)別記錄表序號(hào)場(chǎng)效應(yīng)管外形場(chǎng)效應(yīng)管型號(hào)場(chǎng)效應(yīng)管材料場(chǎng)效應(yīng)管類型備注操作1：功率放大器上場(chǎng)效應(yīng)管的直觀識(shí)別序號(hào)場(chǎng)效應(yīng)管外形場(chǎng)效應(yīng)29操作2：場(chǎng)效應(yīng)管的3個(gè)極間的正向電阻和反向電阻要求：用指針式萬用表對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管的3個(gè)正向電阻、反向電阻進(jìn)行測(cè)量，將結(jié)果填入表6－2。表6－2：出納嘎效應(yīng)管的正向電阻、反向電阻測(cè)量記錄表序號(hào)場(chǎng)效應(yīng)管型號(hào)管型（結(jié)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(zhì)量判斷操作2：場(chǎng)效應(yīng)管的3個(gè)極間的正向電阻和反向電阻序號(hào)場(chǎng)效應(yīng)管型30概述:（1）場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制型半導(dǎo)體器件。特點(diǎn)：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(chǎng)效應(yīng)管和三極管一樣能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的控制與放大，但構(gòu)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(shí)，多數(shù)載流子和少數(shù)載流子都參與運(yùn)行，所以稱為雙極性晶體管；場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制型器件(uGS~iD)，工作時(shí)，只有一種載流子參與導(dǎo)電，是單極性晶體管。項(xiàng)目相關(guān)知識(shí)概述:項(xiàng)目相關(guān)知識(shí)31知識(shí)1場(chǎng)效應(yīng)管的類型、結(jié)構(gòu)、原理

場(chǎng)效應(yīng)管分結(jié)型、絕緣柵型兩大類。FET場(chǎng)效應(yīng)管JFET結(jié)型MOSFET絕緣柵型N溝道P溝道（耗盡型）增強(qiáng)型耗盡型N溝道P溝道N溝道P溝道知識(shí)1場(chǎng)效應(yīng)管的類型、結(jié)構(gòu)、原理FETJFE32一、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(JFET)（一）結(jié)構(gòu)(以N溝道為例)1、它是在一塊N型半導(dǎo)體的兩邊利用雜質(zhì)擴(kuò)散出高濃度的P型區(qū)域,用P+表示,形成兩個(gè)P+N結(jié)。2、N型半導(dǎo)體的兩端引出兩個(gè)電極，分別稱為漏極D和源極S。把兩邊的P區(qū)引出電極并連在一起稱為柵極G。3、如果在漏---源極間加上正向電壓,N區(qū)中的多子(也就是電子)可以導(dǎo)電。它們從源極S出發(fā)，流向漏極D。電流方向由D指向S，稱為漏極電流ID。4、由于導(dǎo)電溝道是N型的，故稱為N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管。一、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(JFET)33它的三個(gè)電極D、G、S分別與晶體管的C、B、E極相對(duì)應(yīng)。5、符號(hào)：箭頭方向表示PN結(jié)的正向電流方向。

（二）工作原理1、UDS=0時(shí)：

VGS對(duì)導(dǎo)電溝道寬度的影響。它的三個(gè)電極D、G、S分別與晶體管的C、B、E極相對(duì)應(yīng)。5、34VGS增加，導(dǎo)電溝道變窄，溝道電阻變大。圖C夾斷，此時(shí)，VGS=UP,叫夾斷電壓。VGS越負(fù)，溝道越窄UP稱為夾斷電壓VGS增加，導(dǎo)電溝道變窄，溝道電阻變大。圖C夾斷，此時(shí)，V352、UDS>0，產(chǎn)生ID

VGS越負(fù)，溝道越窄VGS→ID2、UDS>0，產(chǎn)生ID

VGS越負(fù)，溝道越窄VGS→ID361、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和工作原理（1）場(chǎng)效應(yīng)管的三個(gè)極：柵極（G）、源極（S）、漏極（D）【閘門、水庫(kù)、出水口】（2）N型溝道源極提供電子，電流從漏極→源極；P型溝道源極提供空穴，電流從源極→漏極；（3）N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管源極與漏極以N型半導(dǎo)體溝道連接，柵極則是P型半導(dǎo)體，分別由接點(diǎn)接到外圍電路。（4）場(chǎng)效應(yīng)管工作時(shí)對(duì)偏置電壓要求如下：◆柵－源加負(fù)電壓（UGS＜0），柵－源間的PN結(jié)反偏，柵極電流（IG≈0），場(chǎng)效應(yīng)管呈現(xiàn)很高的輸入電阻。（108Ω）◆漏－源極間加正電壓（UDS＞0），使N溝道中的多數(shù)載流子在電場(chǎng)作用下，由源極向漏極漂移，形成漏極電流（iD）◆漏極電流（iD）主要受柵－源電壓（UGS）控制，同時(shí)，也受漏－源電壓（UDS）的影響。工作過程分析：先假定UDS＝0。當(dāng)UGS＝0溝道較寬，電阻較??；

1、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和工作原理37當(dāng)UGS＜0，隨著值的增加，在這個(gè)反偏電壓作用下，兩個(gè)PN結(jié)耗盡層加寬，溝道將變窄，溝道電阻加大。當(dāng)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(shí)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(shí)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(duì)iD的影響。假定UGS不變。當(dāng)UDS增加時(shí)，導(dǎo)電溝道呈稧形，溝道寬度不均勻，在預(yù)夾斷前，iD隨UDS的增加幾乎呈線性地增加。當(dāng)UDS增加到UDS＝UGS－UP，即UGD＝UGS－UDS＝UP（夾斷電壓），溝道預(yù)夾斷，漏極附近的耗盡層在A點(diǎn)處合攏，此時(shí)，與完全夾斷不同，iD≠0，但此后，UDS再增加，iD變化不大。①結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與溝道之間的PN結(jié)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(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制電流器件；③預(yù)夾斷前，即UDS較小時(shí)，iD與UDS基本呈線性關(guān)系；預(yù)夾斷后，iD趨于飽和；當(dāng)UGS＜0，隨著值的增加，在這個(gè)反偏電壓作用下，38項(xiàng)目6---場(chǎng)效應(yīng)管的檢測(cè)與識(shí)別課件39二、絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)（一）N溝道增強(qiáng)型MOS管結(jié)構(gòu)

四個(gè)電極：漏極D，源極S,柵極G和襯底B。（二）工作原理當(dāng)UGS=0V時(shí)，漏源之間相當(dāng)兩個(gè)背靠背的二極管，在d、s之間加上電壓也不會(huì)形成電流，即管子截止。當(dāng)UGS＞0V時(shí)→縱向電場(chǎng)，增加UGS→縱向電場(chǎng)↑→將P區(qū)少子電子聚集到P區(qū)表面→形成導(dǎo)電溝道，如果此時(shí)加有漏源電壓，就可以形成漏極電流Id二、絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)（一）N溝道增強(qiáng)型M40定義：開啟電壓(UT)----剛剛產(chǎn)生溝道所需的柵源電壓UGS。N溝道增強(qiáng)型MOS管的基本特性：UGS＜UT，管子截止；UGS＞UT，管子導(dǎo)通。UGS越大，溝道越寬，在相同的漏源電壓UDS作用下，漏極電流ID越大。定義：412、絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET)的構(gòu)造與原理◆結(jié)構(gòu)在一塊摻雜濃度較低的P型硅襯底上，制作兩個(gè)高摻雜濃度的N+區(qū)，并用金屬鋁引出兩個(gè)電極，分別作漏極D和源極S。在半導(dǎo)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(gè)鋁電極,作為柵極G。在襯底上也引出一個(gè)電極B，這就構(gòu)成了一個(gè)N溝道增強(qiáng)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?！粼碓鰪?qiáng)型MOS管的漏極D和源極S之間有兩個(gè)背靠背的PN結(jié)。當(dāng)柵-源電壓VGS=0時(shí)，即使加上漏-源電壓VDS，而且不論VDS的極性如何，總有一個(gè)PN結(jié)處于反偏狀態(tài)，漏-源極間沒有導(dǎo)電溝道，所以這時(shí)漏極電流ID≈0。2、絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET)的構(gòu)造與原理42◆在柵-源極間加上正向電壓，即VGS＞0，則柵極和襯底之間產(chǎn)生一個(gè)由柵極指向襯底的電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)排斥空穴吸引電子。當(dāng)VGS數(shù)值較小，吸引電子的能力不強(qiáng)時(shí)，漏-源極之間仍無導(dǎo)電溝道出現(xiàn)。VGS增加，吸引到P襯底表面層的電子就增多，當(dāng)VGS達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，便形成一個(gè)N型薄層，且與兩個(gè)N+區(qū)相連通，在漏-源極間形成N型導(dǎo)電溝道。VGS越大，導(dǎo)電溝道越厚，溝道電阻越小。把開始形成溝道時(shí)的柵-源極電壓稱為開啟電壓，用VT表示?！鬘溝道增強(qiáng)型MOS管，在VGS＜VT時(shí)，不能形成導(dǎo)電溝道，管子處于截止?fàn)顟B(tài)。只有當(dāng)VGS≥VT時(shí)，才有溝道形成，此時(shí)在漏-源極間加上正向電壓VDS，才有漏極電流產(chǎn)生。而且VGS增大時(shí)，溝道變厚，溝道電阻減小，VDS增大。這種必須在VDS≥VT時(shí)才能形成導(dǎo)電溝道的MOS管稱為增強(qiáng)型MOS管。◆在柵-源極間加上正向電壓，即VGS＞0，則柵極和襯底之間產(chǎn)433、場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)（1）開啟電壓VT(MOSFET)通常將剛剛形成導(dǎo)電溝道、出現(xiàn)漏極電流ID時(shí)對(duì)應(yīng)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(qiáng)型管的參數(shù)。當(dāng)柵－源電壓VGS小于開啟電壓的絕對(duì)值時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管不能導(dǎo)通。（2）夾斷電壓VP(JFET)當(dāng)VDS為某一固定值（如10V），使iD等于某一微小電流（如50mA）時(shí)，柵－源極間加的電壓即為夾斷電壓。當(dāng)VGS＝VP時(shí)，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(chǎng)效應(yīng)管發(fā)生預(yù)夾斷時(shí)的漏極電流。IDSS是結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)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(shí)，柵－源極之間的直流電阻。結(jié)型：RGS＞107Ω；MOS管：RGS＞109～1015Ω；3、場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)44（5）跨導(dǎo)gm漏極電流的微變量與柵－源電壓微變量之比，即gm＝△ID/△VGS。它是衡量場(chǎng)效應(yīng)管柵－源電壓對(duì)漏極電流控制能力的一個(gè)參數(shù)。gm相當(dāng)于三極管的h