項目6場效應(yīng)管的檢測與識別課件

項目6場效應(yīng)管的檢測與識別【項目要求】

學(xué)會識別場效應(yīng)管的種類，熟悉各種場效應(yīng)管的名稱，了解不同類型場效應(yīng)管的作用，掌握場效應(yīng)管的檢測方法；【知識要求】（1）掌握場效應(yīng)管的種類、作用與識別方法；（2）掌握各種場效應(yīng)管的主要參數(shù)；【能力要求】（1）能用目視法判斷、識別常見場效應(yīng)管的種類，能說出各種場效應(yīng)管的名稱；（2）對場效應(yīng)管的標(biāo)識的主要參數(shù)能正確設(shè)讀，了解其作用和用途；（3）會使用萬用表對各種場效應(yīng)管進(jìn)行正確測量，并對其質(zhì)量進(jìn)行判斷?！卷椖繉嵤┠繕?biāo)】（1）熟悉各種場效應(yīng)管的類型和用途；（2）熟悉各種場效應(yīng)管的形狀和規(guī)格；（3）掌握萬用表檢測場效應(yīng)管的方法；【項目實施器材】（1）電子產(chǎn)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(guī)格的新場效應(yīng)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(yīng)管；（2）用萬用表對電路板上的場效應(yīng)管進(jìn)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(yīng)管進(jìn)行離線檢測，并分析比較在線與離線檢測的結(jié)果【項目考核】（1）功放上各種類型的場效應(yīng)管名稱；（2）不同類型場效應(yīng)管主要指標(biāo)的識讀；（3）將新的和已損壞的場效應(yīng)管混合在一起，先進(jìn)行外觀識別，再用萬用表進(jìn)行檢測，找出已損壞的元器件，說明其故障類型；【實訓(xùn)報告】報告內(nèi)容應(yīng)包括項目實施目標(biāo)、項目實施器材、項目實施步驟、場效應(yīng)管測量數(shù)據(jù)和實訓(xùn)體會，并按照下列要求將每次結(jié)果填入表中。操作2：場效應(yīng)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(yīng)管的3個正向電阻、反向電阻進(jìn)行測量，將結(jié)果填入表6－2。表6－2：出納嘎效應(yīng)管的正向電阻、反向電阻測量記錄表序號場效應(yīng)管型號管型（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)量判斷概述:（1）場效應(yīng)管是電壓控制型半導(dǎo)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(yīng)管和三極管一樣能實現(xiàn)信號的控制與放大，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，多數(shù)載流子和少數(shù)載流子都參與運行，所以稱為雙極性晶體管；場效應(yīng)管是電壓控制型器件(uGS~iD)，工作時，只有一種載流子參與導(dǎo)電，是單極性晶體管。項目相關(guān)知識知識1場效應(yīng)管的類型、結(jié)構(gòu)、原理

場效應(yīng)管分結(jié)型、絕緣柵型兩大類。FET場效應(yīng)管JFET結(jié)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(yīng)。5、符號：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：

VGS對導(dǎo)電溝道寬度的影響。VGS增加，導(dǎo)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(fù)，溝道越窄UP稱為夾斷電壓2、UDS>0，產(chǎn)生ID

VGS越負(fù)，溝道越窄VGS→ID當(dāng)UGS＜0，隨著值的增加，在這個反偏電壓作用下，兩個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(dāng)UDS增加時，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(jié)型場效應(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，場效應(yīng)管是電壓控制電流器件；③預(yù)夾斷前，即UDS較小時，iD與UDS基本呈線性關(guān)系；預(yù)夾斷后，iD趨于飽和；二、絕緣柵型場效應(yīng)管(MOSFET)（一）N溝道增強型MOS管結(jié)構(gòu)

四個電極：漏極D，源極S,柵極G和襯底B。（二）工作原理當(dāng)UGS=0V時，漏源之間相當(dāng)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(dāng)UGS＞0V時→縱向電場，增加UGS→縱向電場↑→將P區(qū)少子電子聚集到P區(qū)表面→形成導(dǎo)電溝道，如果此時加有漏源電壓，就可以形成漏極電流Id2、絕緣柵型場效應(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，制作兩個高摻雜濃度的N+區(qū)，并用金屬鋁引出兩個電極，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鋁電極,作為柵極G。在襯底上也引出一個電極B，這就構(gòu)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?！粼碓鰪娦蚆OS管的漏極D和源極S之間有兩個背靠背的PN結(jié)。當(dāng)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(jié)處于反偏狀態(tài)，漏-源極間沒有導(dǎo)電溝道，所以這時漏極電流ID≈0?！粼跂?源極間加上正向電壓，即VGS＞0，則柵極和襯底之間產(chǎn)生一個由柵極指向襯底的電場，這個電場排斥空穴吸引電子。當(dāng)VGS數(shù)值較小，吸引電子的能力不強時，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，便形成一個N型薄層，且與兩個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(dǎo)電溝道，管子處于截止?fàn)顟B(tài)。只有當(dāng)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(chǎn)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(dǎo)電溝道的MOS管稱為增強型MOS管。3、場效應(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時對應(yīng)的柵－源電壓稱為開啟電壓，用VGS(th)或VT。開啟電壓VT是MOS增強型管的參數(shù)。當(dāng)柵－源電壓VGS小于開啟電壓的絕對值時，場效應(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，柵－源極間加的電壓即為夾斷電壓。當(dāng)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(yīng)管發(fā)生預(yù)夾斷時的漏極電流。IDSS是結(jié)型場效應(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，柵－源極之間的直流電阻。結(jié)型：RGS＞107Ω；MOS管：RGS＞109～1015Ω；知識2場效應(yīng)管的識別與檢測1、場效應(yīng)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(jié)型場效應(yīng)管；O：絕緣柵場效應(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型溝道場效應(yīng)管；3DO6C:絕緣柵型N溝道場效應(yīng)管；②采用“CS”＋“XX?！盋S：場效應(yīng)管；XX：以數(shù)字代表型號的序號；＃：代表同一型號中的不同規(guī)格；例：CS16A；CS55G（2）場效應(yīng)管外形圖知識3場效應(yīng)管的檢測1、用指針式萬用表檢測場效應(yīng)管場效應(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，各引腳絞合在一起，短接各引腳。（不用時，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(jié)反向電阻，可判定是N溝道場效應(yīng)管；若電阻均很小，即是正向PN結(jié)，可判定P溝道場效應(yīng)管。1、場效應(yīng)管的主要技術(shù)指標(biāo)有夾斷電壓U