電子工藝學教案第04章課件

第4章

半導體分立器件

4.1

概

述半導體分立器件種類繁多，通?？煞譃榘雽w二極管、晶體三極管、功率整流器件和場效應晶體管等。半導體二極管又可分為普通二極管和特殊二極管兩種。普通二極管包括整流二極管、穩(wěn)壓二極管、恒流二極管、開關二極管等。特殊二極管包括肖特基勢壘管（SBD）、隧道二極管（TD）、位置顯示管（PIN）、變容二極管、雪崩二極管等。晶體三極管包括鍺管和硅管。功率整流器件主要包括晶閘管整流器（SCR）和硅堆等。場效應管可分為結型場效應管和絕緣柵型場效應管兩種。4.2

半導體分立器件的型號命名中國半導體分立器件型號命名方法在國家標準《半導體分立器件型號命名方法》（GB249-89）中進行了規(guī)定。該標準于1990年4月1日開始實施，并取代了原國家標準（GB249-74）。半導體分立器件4.2.2日本半導體器件型號命名日本晶體管型號按日本工業(yè)標準（JIS-C-7012）規(guī)定的半導體分立器件型號命名方法命名。其型號命名由五部分組成：第一部分：用數(shù)字表示器件有效電極數(shù)目或類型，第二部分：用S表示已在日本電子工業(yè)協(xié)會（JEIA）注冊登記的半導體器件。

第三部分：用字母表示器件使用材料、極性和類型，第四部分：用多位數(shù)字表示器件在日本電子工業(yè)協(xié)會（JEIA）的注冊登記號，它不反映器件的任何特征，但登記號數(shù)越大，表示越是近期產品。第五部分：用字母A、B、C、D等表示這一器件是原型號產品的改進產品。4.2.3美國半導體器件型號命名美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）的半導體分立器件型號命名由五部分組成。第一部分：用符號表示器件的類別，第二部分：用數(shù)字表示PN結數(shù)目，第三部分：用字母N表示該器件已在美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）注冊登記。第四部分：用多位數(shù)字表示該器件在美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）的登記號。第五部分：用字母A、B、C、D等表示同一型號器件的不同檔別。

美國半導體器件型號的內容只能判斷是二極管、三極管還是多個PN結器件，而無法判斷其類型。同時，美國半導體分立器件還有不少是按廠家自己的型號命名方法進行命名，顯得較亂。4.3

半導體二極管4.3.1二極管的概念1．二極管的構成半導體二極管是由一個PN結、歐姆接觸電極（歐姆接觸電極不構成PN結作用）引出線和管殼三部分構成的。半導體二極管按照其結構可分為點接觸型二極管、面接觸型二極管和硅平面開關管三類。（2）面接觸型二極管面接觸型二極管也是由管心、引線和金屬殼組成。管心是面接觸的，PN結用合金法形成。面接觸型二極管的特點是由于其PN結面積大，允許通過大的正向電流，但它的結電容也大，故只能工作在較低的頻率情況下，主要適用于大功率整流。硅平面開關管是一種較新的管型。二氧化硅是絕緣體，它相當于一保護層，用于保護PN結不受外界沾污，使二極管漏電流小，工作穩(wěn)定。平面管的結面積較大時，可以通過較大的電流，適用于大功率整流。結面積較小時，PN結電容小，適用于在脈沖數(shù)字電路中作開關管。

+N型硅P型硅二氧化硅保護層（3）硅平面開關管-2．PN結的工作原理（1）PN結的單向導電性當PN結加正向電壓時，即外加電源電壓的正極接P區(qū)，負極接N區(qū)。由于外加電源電壓產生的電場正好和阻擋層內正負離子產生的電場方向相反，使得阻擋層內總的電場減弱，破壞了漂移和擴散的平衡，擴散作用占了優(yōu)勢。于是P區(qū)的多數(shù)載流子空穴穿過阻擋層擴散到N區(qū)，形成空穴電流。同時，N區(qū)的多數(shù)載流子電子也穿過阻擋層擴散到P區(qū)，形成電子電流。PN結的正向電流即為二者之和。故PN結正向導電時，其正向電阻很小，正向電流很大，并且正向電流隨外加電壓的增加而增加。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。PN+．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．二極管正向導通P。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。N+．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．-+e二極管正向導通IeP。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。N+．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．-+Ie二極管反向截止4.3.2二極管的主要參數(shù)1．伏安特性曲線加到二極管兩端的電壓U與流過二極管的電流I之間的關系曲線稱為伏安特性曲線。I鍺硅鍺硅U(mA)(μA)由曲線可以看出：（1）當二極管兩端的電壓為零時，電流也為零，故特性曲線從座標原點開始。（2）當二極管加正向電壓時，隨著電壓的增加，電流也逐漸增加。但在開始一段，電流增加很慢，表明二極管開始導電時正向電阻較大。當二極管兩端的電壓超過一定數(shù)值時（即死區(qū)電壓），二極管的電阻變小，正向電流顯著增加。通常硅管的死區(qū)電壓為0.5~0.7V，鍺管為0.1~0.3V。（3）當二極管加反向電壓時，最初，隨著反向電壓的逐漸增大，反向電流也逐漸增大。但當反向電壓加到一定值后，反向電流成為常數(shù)。在同樣溫度條件下，硅的反向電流比鍺的小。鍺管是微安級，硅管是納安級。（4）當反向電壓加大到一定數(shù)值時，反向電流突然增大，二極管發(fā)生擊穿。2．最大整流電流最大整流電流也稱為額定整流電流，是二極管長期安全工作所允許通過的最大正向電流。它與PN結的面積和所用的材料有關。一般PN結面積大，額定整流電流大。3．最大反向工作電壓最大反向工作電壓反映了PN結的反向擊穿特性，加到二極管兩端的反向電壓不允許超過最大反向工作電壓。4．工作頻率二極管的工作頻率主要取決于PN結的勢壘電容和擴散電容。6．直流電阻二極管的直流電阻又稱為靜態(tài)電阻。它定義為二極管兩端的直流電壓與流過二極管的直流電流之比。由于二極管為非線性元件，它的直流電阻與工作點有關。用萬用表歐姆檔測得的正向或反向電阻是在一定工作點下的直流電阻。7．交流電阻二極管的交流電阻又稱為動態(tài)電阻。它定義為二極管在一定工作點時，電壓的變化量與電流的變化量之比。8．勢壘電容勢壘電容是由耗盡層引起的。耗盡層內只有不能移動的正負離子，相當于存儲的電荷，耗盡層內缺少導電的載流子，電導率很低，相當于介質；耗盡層兩側的P區(qū)和N區(qū)電導率較高，相當于金屬。當二極管加上正向電壓時，耗盡層中的電荷量減少，耗盡層變窄，相當于放電；當二極管加上反向電壓時，耗盡層中的電荷量增多，耗盡層變寬，相當于充電。這些現(xiàn)象都和電容器的作用類似，有時也稱為勢壘電容或阻擋層電容。9．擴散電容擴散電容是由于N區(qū)電子和P區(qū)空穴在相互擴散過程中積累所形成的。擴散電容和通過的電流成正比，當PN結正向導電時，它的數(shù)值較大；而當PN結反向截止時，擴散電容可以忽略。4.3.3特種半導體二極管特種半導體二極管的種類很多，用途各異。主要有穩(wěn)壓二極管、快恢復二極管（FRD）、超快恢復二極管（SRD）、肖特極二極管（SBD）、變容二極管（VCD）、恒流二極管（CRD）、可調恒流二極管（VCRD）等。1．穩(wěn)壓二極管（1）穩(wěn)壓二極管的概念穩(wěn)壓二極管是利用二極管的反向擊穿特性制成的。（1）穩(wěn)壓二極管的概念穩(wěn)壓二極管的外形同普通二極管一樣，也有兩個電極，正極和負極，其代表符號見圖所示（2）穩(wěn)壓二極管的伏安特性穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線見圖所示。UUZIAB（2）穩(wěn)壓二極管的伏安特性由曲線可看出，它和普通二極管的正向特性一樣，但反向特性稍有區(qū)別。當反向電壓增加到UZ后，反向電流急劇增加。此后，只要反向電壓稍有增加，反向電流就增加很多。但穩(wěn)壓二極管的擊穿是可逆的，當去掉外加電壓后，擊穿即可恢復。穩(wěn)壓二極管正常工作時，是在伏安特性的反向擊穿區(qū)（即AB段）。利用這段電流在很大范圍內變化，而電壓基本恒定的特性來進行穩(wěn)壓。（3）穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)a．穩(wěn)定電壓UZ穩(wěn)定電壓UZ是指穩(wěn)壓二極管反向擊穿后的穩(wěn)定工作電壓值。b．穩(wěn)定電流IZ穩(wěn)定電流IZ是指工作電壓等于穩(wěn)定電壓時的工作電流。

（4）穩(wěn)壓二極管的應用a．基準電壓源所示，為利用穩(wěn)壓二極管提供基準電壓源的電路。交流電壓經(jīng)過變壓器降壓，橋式整流電路整流和電容器濾波后，得到直流電壓U0，再經(jīng)過電阻R和穩(wěn)壓管DZ組成的穩(wěn)壓電路接到負載上，便可得到一個比較穩(wěn)定的電壓。ULU0RLDZRC（4）穩(wěn)壓二極管的應用b．保護電路如圖為欠壓保護電路。當電源電壓超過擊穿電壓時，穩(wěn)壓二極管

DZ擊穿導通，有足夠的電流激勵繼電器觸點閉合，信號加到負載上。當電源電壓過低（即達不到穩(wěn)壓管的擊穿電壓）時，就沒有電流流過繼電器，負載與電源斷開。RSDZRLJ如圖為過高壓保護電路（直流）。正常狀態(tài)下，電源電壓低于穩(wěn)壓管的擊穿電壓，穩(wěn)壓管的反向電阻很大，對電源相當于開路。當電源電壓超過穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓時，穩(wěn)壓管擊穿，靜態(tài)電阻減小，電流增大，使得電壓受到一定限制，嵌置在穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓上。RSDZRL（4）穩(wěn)壓二極管的應用c．限幅電路如圖穩(wěn)壓二極管用于脈沖調幅的基本電路及輸入、輸出波形。（a）、（b）、（c）為串聯(lián)限幅器，（d）、（e）、（f）為并聯(lián)限幅器。串聯(lián)限幅器的輸出電壓波形是輸入電壓波形中高于穩(wěn)壓二極管擊穿電壓的部分，它可以用來抑制干擾脈沖，提高電路的抗干擾能力。并聯(lián)限幅器的輸出電壓波形是輸入電壓波形中低于穩(wěn)壓二極管擊穿電壓的部分，它可以用來整形和穩(wěn)定輸出波形的幅值，還可以將輸入的正弦波電壓整形為方波電壓。

2．恒流二極管（1）恒流二極管的概念恒流二極管簡稱CRD，是一種能在寬廣的電壓范圍內提供恒定電流的半導體器件。它是利用場效應原理制成的，實質上是柵源短路的結型場效應管。恒流二極管的符號見圖所示。+-（2）恒流二極管的伏安特性如圖所示。正向可分為四個部分。 在OA段電流隨電壓 線性增加。在AB段 電流隨電壓的增加變 慢，OB段總稱為起始區(qū)。在BC段電流基本上不隨電壓的變化而變化，稱為飽和區(qū)或恒流區(qū)。在CD段電流隨電壓急劇增加，稱為擊穿區(qū)。反向時，電流隨電壓的絕對值的增大而增大，不呈現(xiàn)電流飽和現(xiàn)象，它是兩個正向PN結與溝道電阻并聯(lián)的結果。DIHACBOUsUbE（3）恒流二極管的主要參數(shù)a．恒定電流IH恒流二極管在恒流區(qū)時的電流值，稱為恒定電流。c．起始電壓US恒流二極管進入恒流區(qū)所需的最小電壓稱為起始電壓。d．擊穿電壓UB擊穿區(qū)的電壓值。一般在20~100V范圍內，按A、B、C、D等級分檔。（4）恒流二極管的應用a．恒流源單個恒流二極管或多個恒流二極管的串并聯(lián)都可以方便地作為恒流源，用于半導體器件、集成電路工作點的穩(wěn)定。如圖所示。如圖所示為單個恒流二極管組成的恒流源，只要恒流二極管的端電壓在US和UB之間變化，就能保證流過負載的電流恒定。IHRL+-如圖為兩個恒流二極管并聯(lián)組成的恒流源，其目的是增大工作電流，即IH=IH1+IH2。但要求電壓范圍為：US=max（US1,US2）UB=min（UB1,UB2）ZH=ZH1ZH2/（ZH1+ZH2）IHRL+-+IH1IH2如圖為兩個恒流二極管串聯(lián)組成的恒流源，其目的是增大工作電壓，即：US=US1+US2UB=UB1+UB2但要求IH1=IH2+-IH1IH2b．恒流二極管用于波形變換

如圖為兩只恒流二極管構成的雙向恒流產生矩形波電路。當輸入正弦波正半周時，CRD1恒流，CRD2導通，穩(wěn)壓二極管處于反向狀態(tài)，輸出高電平。當輸入正弦波負半周時，CRD1導通，CRD2恒流，穩(wěn)壓二極管處于正向，輸出低電平。CRD1CRD2Dz如圖為兩只恒流二極管組成雙向恒流產生三角波的電路。輸入正弦波或方波，恒流二極管使電容器恒流充電、放電。當兩只恒流二極管的IH相等時，輸出三角波電壓。CRD1CCRD23．變容二極管（1）變容二極管的概念變容二極管是利用外加電壓可以改變二極管的空間電荷區(qū)寬度，從而改變電容量大小的特性而制成的非線性電容元件。其等效電路與符號如圖所示。圖為變容二極管的等效電路，Cj為結電容（勢壘電容），Rj為勢壘電阻，RS是半導體材料的電阻，LS是封裝電感，CS是封裝電容。通常，由于LS很小，Rj很大，故可簡化為圖的等效電路。圖為變容二極管的表示符號。CcRjCjLSRS(a)(b)(c)CjRS（2）變容二極管的壓容特性結電容（pF）突變結 二極管超突變結二極 管反向偏壓（v） 的壓容特性如圖為變容二極管的壓容特性曲線。圖中n為電容變化指（(n=1/3~3)。當n=1/2時，稱為突變結，該變容二極管適用于參量放大器，具有Q值大，截止頻率高，噪聲小等特點。當n＞1/2時，稱為超突變結，屬于超突變結的變容二極管，適用于調諧電路，其電容變化率高。結電容（pF）突變結二極管（n=1/2)超突變結二極管(>1/2)反向偏壓（v）（4）變容二極管的應用由于變容二極管的結電容隨外加偏壓的不同而不同，故可用它來代替可變電容器。目前，廣泛應用于LC調諧電路、RC濾波電路、電子調諧、自動頻率控制、調幅、調相、調頻以及微波參量放大器、倍頻器、變頻器等電路中。4.3.4全橋、半橋和硅堆1．全橋組件（1）結構在二極管整流電路中，橋式整流電路使用較多。因此，常把四只整流二極管按橋式全波整流電路的形式連接并封裝成一體稱為全橋組件。其結構如圖所示。對外有四條引線，分別為交流輸入端（引線①②）和直流輸出端（引線③④）。在使用時，要正確識別其引線功能，其優(yōu)點是使用方便，缺點是若全橋組件內如有一個二極管損壞，則整個組件無法正常工作。交流輸入交流輸入③①④②輸出正端輸出負端（2）引腳排列規(guī)律a．長方體全橋組件：其輸入、輸出端直接標注在全橋組件的表面上。如圖所示，“~”對應的引線表示交流輸入端，“+”、“-”對應的引線表示直流輸出的正負端。b．圓柱體全橋組件：表面一般只標有“+”號，對應的引線表示直流輸出的正端，負端引線在“+”的對面，余下的另外兩條引線為交流輸入端，如圖所示。c．扁形全橋組件：除直接標明正、負極與交流引線線符號外，通常以靠近缺角端的引腳為正（部分國產為負）極，另一邊引線為負極，中間為交流輸入極，如圖所示。d．大功率方形全橋組件：該類全橋組件由于工作電流大，使用是要另加散熱器。一般不標型號和極性，可在側面邊上尋找正極標志，如圖所示。正極對角線上的引線是負極端，余下的兩引腳是交流端。對于缺角方形全橋組件的外形，缺角處引腳為正極端，其對角為負極端，其余兩極為交流輸入端，如圖所示。2．半橋組件目前，除全橋組件外，還有半橋組件，其內部是由兩個相互獨立的整流二極管組合而成。一個全橋組件可用兩個半橋組件構成。在使用時，一定要區(qū)分是全橋組件，還是半橋組件。3．硅堆硅堆又稱為硅柱，是一種高頻高壓整流二極管。工作電壓在幾千到幾萬伏之間。常用于電視機、雷達或其他電子儀器中。其內部是由若干個硅高頻二極管的管芯，串聯(lián)起來組合而成的。外面用高頻陶瓷進行封裝，其反向峰值電壓的大小，取決于管芯的個數(shù)與每個管芯的反向峰值電壓。常見的型號有2DGL和2CGL系列。如2DGL，表面上標有15kV，表示最高反向峰值電壓為15kV。

4.3.5二極管極性的識別測量1.二極管極性的識別根據(jù)標志識別一般印有紅色點一端為正極，印有白色點一端為負極。2．根據(jù)正反電阻識別把萬用表撥到R×100Ω或R×1kΩ檔，直接用萬用表測量二極管的直流電阻，表上呈現(xiàn)阻值很小時，表示二極管處于正向連接，黑表筆所接為二極管正極（黑表筆與萬用表內電池正極相連），而紅表筆所接為二極管負極。如果表上顯示阻值很大，則紅表筆所接為二極管正極

，黑表筆所接為二極管負極。若兩次測量的阻值都很大或很小，則表明二極管已損壞。利用萬用表測小功率二極管的直流電阻時，不能使用R×1Ω和R×10kΩ檔，因為R×1Ω檔電流很大，容易燒壞二極管，R×10kΩ檔的電壓較高，容易使二極管的PN結擊穿。3．根據(jù)結構識別對于玻璃封裝的點接觸式二極管，可透過玻璃外殼觀察其內部結構來區(qū)分極性，金屬絲一端為正極，半導體晶片一端為負極。+_2．普通二極管的測量（1）好壞的判斷用萬用表測量二極管時，將萬用表置于R×100Ω或R×1kΩ檔（對于面接觸型的大電流整流管可用R×1Ω或R×10Ω檔），黑表筆接二極管正極，紅表筆接二極管負極，這時正向電阻的阻

值一般應在幾十歐到幾百歐之間，當紅黑表筆對調后，反向電阻的阻值應在幾百千歐以上,測量結果如符合上述情況，則可初步判定該二極管是好的。（1）好壞的判斷如果測量結果阻值都很小，接近零歐姆時，說明被測二極管內部PN結擊穿或已短路。如果阻值均很大，接近無窮大，則該管子內部已斷路。（2）硅管和鍺管的判斷由于硅鍺二極管的正向壓降不同，硅管為0.5~0.7V，鍺管為0.1~0.3V，故可根據(jù)正向導通時的壓降進行判斷。用萬用表測量二極管兩端的管壓降，如為0.5~0.7V，即為硅管，如為0.1~0.3V，即為鍺管。3．穩(wěn)壓二極管的測量1)普通穩(wěn)壓二極管的測量

首先用萬用表的低電阻檔(R×以下)判斷二極管的好壞，由于表內電池1.5V，不足以穩(wěn)壓二極管擊穿，故使用低電阻檔測量穩(wěn)壓管的正向電阻時，其阻值和普通二極管一樣。

其次測量穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值，用萬用表的高阻檔，（2）三個管腳穩(wěn)壓二極管的測量三個管腳穩(wěn)壓二極管（如ZDW7，2DW232等）是一種具有溫度補償特性的電壓穩(wěn)定性很高的穩(wěn)壓

二極管，它由一個正向硅穩(wěn)壓二極管（負溫度系數(shù)）和一個反向硅穩(wěn)壓二極管（正溫度系數(shù)）串接在一起，并封裝在一個管殼內，其電壓溫度系數(shù)為0.005％/℃，常用在高精度的儀器和穩(wěn)壓電源中，如圖所示。使用時，3腳空著不用，管帽側面有白點標記的對應管腳接正極另一腳接電源負極。這時，反接的管子作穩(wěn)壓用，正接的管子作溫度補償用。13212．全橋堆的測量全橋堆是硅整流組合件。如圖所示，用萬用表測量時，同普通整流二極管正反電阻的測量方法一樣。交流輸入交流輸入③①④②輸出正端輸出負端4.4晶體三極管4.4.1晶體三極管的構成晶體三極管由兩個PN結組成，它有兩種形式。三

極管有三個電極：發(fā)射極、基極、集電極，分別用E、B、C表示，發(fā)射極、基極之間的PN結

，稱為發(fā)射結（E結），集電極、基極之間的PN結稱為集電結（C結）。EBCEBCaPNPbNPN4.4.2三極管的主要參數(shù)1．電流放大系數(shù)（1）共基電路：inout（2）共射電路：inout2．極間反向電流3．反向擊穿電壓4．集電極最大允許耗散功率PCM5．最大允許集電極電流ICM4.4.3三極管管腳的識別與測量1．根據(jù)管腳排列規(guī)律進行識別（1）等腰三角形排列，識別時管腳向上，使三角形正好在上半個圓內，從左角起，按順時針分別為e、b、c。（2）在管殼外延上有一個突出部，由此突出部順時針方向為e、b、c。（3）管腳為等距一字形排列，從外殼色標志點起，按順序為c、b、e。（4）管腳為非等距一字形排列，從管腳之間距離較遠的第一只腳為c，接下來是b、e。（5）若外殼為半園形狀，管腳一字形排列，則切面向上，管腳向里，從左到右依次為e、b、c。（6）個別超高頻管為4腳，從突出部順時針方向為e、b、c、d。d與管殼相通，供高頻屏蔽用。1．根據(jù)管腳排列規(guī)律進行識別2．利用萬用表進行識別（1）基極與管型的判別+-（2）集電極和發(fā)射極的判別另一種方法就是將表筆分別接在除基極以外的另外兩個極上，用手蘸點水，用拇指和食指把紅表筆所接的那個極與基極捏?。ǖ荒芟嗯觯?，記下此時萬用表歐姆檔讀數(shù)，然后調換萬用表表筆，同樣方法再測一次，兩次測量中，阻值小的一次，紅表筆所接的管腳為集電極。如果是NPN，正好相反。4.4.4晶體三極管的測量1．硅管和鍺管的判斷測量電路見圖。只要測出UBE即可以判斷，當UBE的數(shù)值為0.5~0.7V時為硅管，當UBE為0.2~0.3V時為鍺管。1.5Vebc2．高頻管和低頻管的判斷一般NPN型的硅管都是高頻管，不需要再判斷。對于鍺高頻管和低頻管，一般根據(jù)其發(fā)射結反向擊穿電壓BUebo相差甚大來判斷，通常鍺高頻管的BUebo在1V左右，很少超過5V，而鍺低頻管的BUebo在10V以上。測量時，在基極上串接20的限流電阻，采用12V直流電源，正端接在20上，負端接在鍺管的發(fā)射極上，這時可測量鍺管eb之間的電壓，如果是高頻管，這時三極管接近于擊穿，電壓表讀數(shù)只在1V左右或最多不超過5V，如果電壓表讀數(shù)在5V以上，則表明被測管為低頻管。但也有個別高頻管如3AG38、3AG40、3AG66～3AG70等的BUebo超過10V。3．電流放大倍數(shù)β的近似測量測量線路如圖所示，萬用表置于直流5mA檔，現(xiàn)以3AX31B為例。K斷開時，Ib=0，電流表讀數(shù)IC1=300uAK接通時：Ib≈4.5V/430KΩ≈10μA電流表讀數(shù)IC2=1000μA則電流放大倍數(shù)：β=△Ic/△Ib=(1000-300)/(10-0)=70430kK4.5場效應管4.5.1場效應管的特點與分類場效應管是通過改變半導體內電場，利用電場效應來控制PN結中載流子的運動，從而實現(xiàn)用電壓控制電流的器件。4.5.1場效應管的特點分類1場效應管的特點場效應管的主要優(yōu)點是輸入阻抗極高，噪聲系數(shù)低，溫度穩(wěn)定性好，抗輻射能力強，同時還具有與雙極型晶體管相同的特點，如體積小、重量輕、壽命長、工藝簡單等。場效應管與晶體管的主要區(qū)別是：雙極型晶體管中參與導電的載流子有自由電子和空穴兩種，并通過基極（或發(fā)射極）電流來控制集電極的電流，屬于電流控制器件或雙極型器件。而場效應管輸入端只需加電壓，參與導電的載流子只有一種，屬于電壓控制器件或單極型器件。2．場效應管的分類根據(jù)不同的材料、結構和導電溝道，可分為結型場效應管(JFET)和絕緣柵型場效應管(MOS)兩大類。結型場效應管(JFET)是利用PN結之間形成的耗盡區(qū)的寬窄控制導電溝道，以實現(xiàn)對電流的控制。結型場效應管又分為N溝道耗盡型和P溝道耗盡型。絕緣柵型場效應管(MOS)是利用覆蓋在P型或N型半導體上面的金屬柵極(兩者之間用氧化物絕緣)來控制導電溝道，以實現(xiàn)對電流的控制，故又稱為金屬氧化物半導體場效應管，簡稱MOS管。絕緣柵型場效應管可分為N溝道耗盡型、N溝道增強型、P溝道耗盡型、P溝道增強型4種Uds-UgNPPPNNsdggdUd-Ug結型場效應管絕緣柵型場效應管3．場效應管的電路符號不同類型的場效應管的電路符號見圖所示。對于結型場效應管有三只管腳G、S、D，分別稱為絕緣柵極、源極與漏極。對于MOS管，則要多出一個襯底B的管腳，通常它與源極接在一起。SDG（a）N溝道JFETSDG（b）P溝道JFETBGSD（c）耗盡型NMOS管GSDB（d）增強型NMOS管GSDB（e）耗盡型PMOS管GSDB（f）增強型PMOS管4.6晶閘管晶體晶閘管又稱為晶閘管或可控硅，它是一種大功率半導體器件，主要用于電力變換與控制，可以用微小的信號功率（100~200mA電流，2~3V電壓）對大功率的電流（幾