场效应管汇综

一、场效应管的分类

　　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、场效应三极管的型号命名方法

　　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、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。
2、U_P — 夹断电压。是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中，使漏源间刚截止时的栅极电压。
3、U_T — 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。
4、g_M — 跨导。是表示栅源电压U _GS — 对漏极电流I _D的控制能力，即漏极电流I _D变化量与栅源电压U_GS变化量的比值。g_M 是衡量场效应管放大能力的重要参数。
5、BU_DS — 漏源击穿电压。是指栅源电压U_GS一定时，场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压。这是一项极限参数，加在场效应管上的工作电压必须小于BU_DS。
6、P_DSM — 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，场效应管实际功耗应小于P_DSM并留有一定余量。
7、I_DSM — 最大漏源电流。是一项极限参数，是指场效应管正常工作时，漏源间所允许通过的最大电流。场效应管的工作电流不应超过I_DSM

几种常用的场效应三极管的主要参数

四、场效应管的作用

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。

五、场效应管的测试

1、结型场效应管的管脚识别：
　　场效应管的栅极相当于晶体管的基极，源极和漏极分别对应于晶体管的发射极和集电极。将万用表置于R×1k档，用两表笔分别测量每两个管脚间的正、反向 电阻。当某两个管脚间的正、反向电阻相等，均为数KΩ时，则这两个管脚为漏极D和源极S（可互换），余下的一个管脚即为栅极G。对于有4个管脚的结型场效 应管，另外一极是屏蔽极（使用中接地）。
2、判定栅极
　　用万用表黑表笔碰触管子的一个电极，红表笔分别碰触另外两个电极。若两次测出的阻值都很小，说明均是正向电阻，该管属于N沟道场效应管，黑表笔接的也是栅极。
　　制造工艺决定了场效应管的源极和漏极是对称的，可以互换使用，并不影响电路的正常工作，所以不必加以区分。源极与漏极间的电阻约为几千欧。
　　注意不能用此法判定绝缘栅型场效应管的栅极。因为这种管子的输入电阻极高，栅源间的极间电容又很小，测量时只要有少量的电荷，就可在极间电容上形成很高的电压，容易将管子损坏。
3、估测场效应管的放大能力
　　将万用表拨到R×100档，红表笔接源极S，黑表笔接漏极D，相当于给场效应管加上1.5V的电源电压。这时表针指示出的是D-S极间电阻值。然后用 手指捏栅极G，将人体的感应电压作为输入信号加到栅极上。由于管子的放大作用，UDS和ID都将发生变化，也相当于D-S极间电阻发生变化，可观察到表针 有较大幅度的摆动。如果手捏栅极时表针摆动很小，说明管子的放大能力较弱；若表针不动，说明管子已经损坏。
　　由于人体感应的50Hz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，因此用手捏栅极时表针可能向右摆动，也可能向左摆动。少数的 管子RDS减小，使表针向右摆动，多数管子的RDS增大，表针向左摆动。无论表针的摆动方向如何，只要能有明显地摆动，就说明管子具有放大能力。
     本方法也适用于测MOS管。为了保护MOS场效应管，必须用手握住螺钉旋具绝缘柄，用金属杆去碰栅极，以防止人体感应电荷直接加到栅极上，将管子损坏。
　　MOS管每次测量完毕，G-S结电容上会充有少量电荷，建立起电压UGS，再接着测时表针可能不动，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型绝缘栅场效应管的管脚顺序如下图所示。

场效应管是通过改变输入电压来控制输出电流的，它是电压控制器件，它不吸收信号源电流，不消耗信号源功率，因此它的输入电阻很高，它还具有很好的温度特性、抗干扰能力强、便于集成等优点。
   场效应管是靠一种极性的载流子导电，它又被称为单极性三极管，它分为结型场效应管（JFET）和绝缘栅场效应管（MOS管）

场效应管的类型 场效应管分为结型场效应管（JFET）和绝缘栅场效应管（MOS管） 一：结型场效应管 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（符号图为（1））和P沟道结型场效应管（符号图为（2））
从图中我们可以看到，结型场效应管也具有三个电极，它们是：G——栅极；D——漏极；S——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) 在D、S间加上电压UDS，则源极和漏极之间形成电流ID，我们通过改变栅极和源极的反向电压UGS，就可以改变两个PN结阻挡层的（耗尽层）的宽度，这样就改变了沟道电阻，因此就改变了漏极电流ID。
3.结型场效应管的特性曲线(以N沟道结型场效应管为例)

输出特性曲线：（如图（3）所示）
根据工作特性我们把它分为四个区域，即：可变电阻区、放大区、击穿区、截止区。
对此不作很深的要求，只要求我们看到输出特性曲线能判断是什麽类型的管子即可

转移特性曲线：
                
我们根据这个特性关系可得出它的特性曲线如图（4）所示。它描述了栅、源之间电压对漏极电流的控制作用。

从图中我们可以看出当U_GS=U_P时I_D=0。我们称U_P为夹断电压。

注：转移特性和输出特性同是反映场效应管工作时，U_GS、U_DS、I_D之间的关系，它们之间是可以互相转换的。

二：绝缘栅场效应管(MOS管)
1.绝缘栅场效应管的分类   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。无论是什麽沟道，它们又分为增强型和耗尽型两种。
2.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) 我们首先来看N沟道增强型MOS场效应管的符号图：如图(1)所示 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。
3.绝缘栅型场效应管的特性曲线(以N沟道增强型MOS场效应管) 它的转移特性曲线如图（2）所示； 它的输出特性曲线如图(3)所示，它也分为4个区：可变电阻区、放大区、截止区和击穿区。

注：对此我们也是只要求看到输出特性曲线和转移曲线能判断出是什麽类型的管子，即可。

场效应管的主要参数和特点

一、场效应管的主要参数
(1)直流参数
   饱和漏极电流I_DSS   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。
   夹断电压U_P   它可定义为：当U_DS一定时，使I_D减小到一个微小的电流时所需的U_GS
   开启电压U_T   它可定义为：当U_DS一定时，使I_D到达某一个数值时所需的U_GS
(2)交流参数
   低频跨导g_m   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。
(3)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U_DS。
   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。

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二：场效应管的特点
场效应管具有放大作用，可以组成放大电路，它与双极性三极管相比具有以下特点：
（1）场效应管是电压控制器件，它通过U_GS来控制I_D；
（2）场效应管的输入端电流极小，因此它的输入电阻很高；
（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。

下面我们通过表格把各种场效应管的符号和特性曲线表示出来：
   

种类		符号	转移特性	输出特性
结型N沟道	耗尽型
结型P沟道	耗尽型
绝缘栅型N沟道	增强型
	耗尽型
绝缘栅型P沟道	增强型
	耗尽型

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