绝缘栅场效应管:1、绝缘栅场效应管(MOS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。无论是什么沟道,它们又分为增强型和耗尽型两种。2、它是由金属、氧化物和半导体所组成,所以又称为金属—氧化物—半导体场效应管,简称MOS场效应管。3、绝缘栅型场效应管的工作原理(以N沟道增强型MOS场效应管为例)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。在制造管子时,通过工艺使绝缘层中出现大量正离子,故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷,这些负电荷把高渗杂质的N区接通,形成了导电沟道,即使在VGS=0时也有较大的漏极电流ID。当栅极电压改变时,沟道内被感应的电荷量也改变,导电沟道的宽窄也随之而变,因而漏极电流ID随着栅极电压的变化而变化。场效应管分为MOSFET和JFET两种类型,应用普遍。南京金属场效应管
测试步骤:MOS管的检测主要是判断MOS管漏电、短路、断路、放大。其步骤如下:假如有阻值没被测MOS管有漏电现象。1、把连接栅极和源极的电阻移开,万用表红黑笔不变,假如移开电阻后表针慢慢逐步退回到高阻或无限大,则MOS管漏电,不变则完好。2、然后一根导线把MOS管的栅极和源极连接起来,假如指针立刻返回无限大,则MOS完好。3、把红笔接到MOS的源极S上,黑笔接到MOS管的漏极上,好的表针指示应该是无限大。4、用一只100KΩ-200KΩ的电阻连在栅极和漏极上,然后把红笔接到MOS的源极S上,黑笔接到MOS管的漏极上,这时表针指示的值一般是0,这时是下电荷通过这个电阻对MOS管的栅极充电,产生栅极电场,因为电场产生导致导电沟道致使漏极和源极导通,故万用表指针偏转,偏转的角度大,放电性越好。南京金属场效应管场效应管具有较长的使用寿命,可靠性高,降低了设备的维护成本。
结型场管脚识别,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)。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大,说明均是反向电阻,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。
沟道增强型MOSFET场效应管的工作原理:vGS对iD及沟道的控制作用① vGS=0 的情况,增强型MOS管的漏极d和源极s之间有两个背靠背的PN结。当栅——源电压vGS=0时,即使加上漏——源电压vDS,而且不论vDS的极性如何,总有一个PN结处于反偏状态,漏——源极间没有导电沟道,所以这时漏极电流iD≈0。② vGS>0 的情况,若vGS>0,则栅极和衬底之间的SiO2绝缘层中便产生一个电场。电场方向垂直于半导体表面的由栅极指向衬底的电场。这个电场能排斥空穴而吸引电子。排斥空穴:使栅极附近的P型衬底中的空穴被排斥,剩下不能移动的受主离子(负离子),形成耗尽层。吸引电子:将 P型衬底中的电子(少子)被吸引到衬底表面。场效应管具有很高的耐压特性,可承受较高的电压,适用于高压电路。
场效应管主要参数:场效应管的参数很多,包括直流参数、交流参数和极限参数,但普通运用时主要关注以下一些重点参数:饱和漏源电流IDSS,夹断电压Up,(结型管和耗尽型绝缘栅管,或开启电压UT(加强型绝缘栅管)、跨导gm、漏源击穿电压BUDS、较大耗散功率PDSM和较大漏源电流IDSM。一、饱和漏源电流,饱和漏源电流IDSS:是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中,栅极电压UGS=0时的漏源电流。二、夹断电压,夹断电压Up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。场效应管的优势在于低噪声、高放大倍数和低失真,适用于高要求的音频放大电路中。南京金属场效应管
场效应管利用电场控制载流子的流动,通过改变栅极电压,控制源极和漏极之间的电流。南京金属场效应管
静态电特性:注①:Vgs(off)其实就是开启电压Vgs(th),只不过这里看的角度不一样。注②:看完前文的读者应该知道为什么这里两个Rds(on)大小有差异,不知道的回去前面重新看。动态点特性:注①:Ciss = Cgs + Cgd ;Coss = Cds ;Crss = Cgd;注②:MOS管开启速度较主要关注的参数是Qg,也就是形成反型层需要的总电荷量!注③:接通/断开延迟时间t d(on/off)、上升/下降时间tr / tf,各位工程时使用的时候请根据实际漏级电路ID,栅极驱动电压Vg进行判断。南京金属场效应管