场效应管是只要一种载流子参与导电,用输入电压控制输出电流的半导体器件。有N沟道器件和P沟道器件。有结型场效应三极管JFET(JunctionFieldEffectTransister)和绝缘栅型场效应三极管FET之分。FET也称金属-氧化物-半导体三极管MOSFET。MOS场效应管有增强型(EnhancementMOS或EMOS)和耗尽型(MOS或DMOS)两大类,每一类有N沟道和P沟道两种导电类型。场效应管有三个电极:D(Drain)称为漏极,相当双极型三极管的集电极;G(Gate)称为栅极,相当于双极型三极管的基极;S(Source)称为源极,相当于双极型三极管的发射极。增强型MOS(EMOS)场效应管MOSFET根本上是一种左右对称的拓扑构造,它是在P型半导体上生成一层SiO2薄膜绝缘层,然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的N型区,从N型区引出电极,一个是漏极D,一个是源极S。在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极G。P型半导体称为衬底(substrat),用符号B表示。工作原理1.沟道构成原理当Vgs=0V时,漏源之间相当两个背靠背的二极管,在D、S之间加上电压,不会在D、S间构成电流。当栅极加有电压时,若0<Vgs<Vgs(th)时(VGS(th)称为开启电压),经过栅极和衬底间的电容作用,将靠近栅极下方的P型半导体中的空穴向下方排挤。 场效应管当栅压为零,漏极电流也为零,必须再加一定的栅压之后才有漏极电流的称为增强型。宝安区氧化物半导体场效应管
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与双极型晶体管相比,场效应管具有如下特点。(1)场效应管是电压控制器件,它通过VGS(栅源电压)来控制ID(漏极电流);(2)场效应管的控制输入端电流极小,因此它的输入电阻(107~1012Ω)很大。(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;(6)由于它不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声,所以噪声低。
场效应管估测放大能力: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。 场效应管的失真多为偶次谐波失真,听感好。
VMOS场效应管:VMOS场效应管(VMOSFET)简称VMOS管或功率场效应管,其全称为V型槽MOS场效应管。它是继MOSFET之后新发展起来的高效、功率开关器件。它不光继承了MOS场效应管输入阻抗高(≥108W)、驱动电流小(左右0.1μA左右),还具有耐压高(较高可耐压1200V)、工作电流大(1.5A~100A)、输出功率高(1~250W)、跨导的线性好、开关速度快等优良特性。正是由于它将电子管与功率晶体管之优点集于一身,因此在电压放大器(电压放大倍数可达数千倍)、功率放大器、开关电源和逆变器中正获得普遍应用。 漏极与源极之间的电压由VDS表示。东莞贴片场效应管MOS
场效应晶体管的一个常见用途是用作放大器。宝安区氧化物半导体场效应管
场效应管的测试判定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。 宝安区氧化物半导体场效应管
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