场效应管知识讲解
场效应管知识点
场效应管知识点场效应管是一种重要的电子器件，广泛应用于各个领域，如通信、计算机、电子设备等。
它的工作原理是基于电场的调控作用，通过电场的控制来控制电流的流动，实现信号放大、开关控制等功能。
本文将从场效应管的基本结构、工作原理和应用等方面进行详细介绍。
一、场效应管的基本结构场效应管由栅极、漏极、源极和沟道四部分组成。
其中栅极是控制电流的输入端，漏极是电流的输出端，源极是电流的输入端，而沟道则连接源极和漏极。
栅极与源极之间的电压可以控制沟道中的电场分布，从而控制电流的流动。
栅极与漏极之间的电压被称为栅极电压，而漏极与源极之间的电压被称为漏极电压。
二、场效应管的工作原理1. N沟道MOSFETN沟道MOSFET是一种常见的场效应管，其沟道为N型材料。
当栅极电压为0V时，沟道中没有电子流动，处于截止状态；当栅极电压为正值时，形成栅极-沟道电场，使沟道中的N型材料中的电子被推向漏极，形成漏-源电流，处于导通状态。
2. P沟道MOSFETP沟道MOSFET是另一种常见的场效应管，其沟道为P型材料。
当栅极电压为0V时，沟道中没有空穴流动，处于截止状态；当栅极电压为负值时，形成栅极-沟道电场，使沟道中的P型材料中的空穴被推向漏极，形成漏-源电流，处于导通状态。
三、场效应管的应用场效应管具有很多优点，如高输入阻抗、低输出阻抗、功耗小、速度快等，因此在电子电路设计中有着广泛的应用。
以下是场效应管的几个常见应用场景。
1. 信号放大器场效应管可以通过控制栅极电压来调节漏极电流，从而实现信号的放大。
在放大器电路中，场效应管常常作为前置放大器，将输入信号放大后再输出给后续电路。
2. 开关控制场效应管可以作为开关来控制电流的通断。
当栅极电压为高电平时，场效应管处于导通状态，电流可以通过；当栅极电压为低电平时，场效应管处于截止状态，电流无法通过。
因此，场效应管常用于各种开关电路中。
3. 数字逻辑电路由于场效应管的特性，它可以作为数字逻辑门电路的基本单元。
场效应管的基础知识
场效应管的基础知识：
场效应管（Field Effect Transistor，FET）是一种利用电场效应来控制半导体器件中的电流流动的半导体器件。
以下是场效应管的基础知识：
1.工作原理：场效应管利用电场效应原理，通过控制栅极电压来控制源极和漏极之间
的电流。
当栅极电压为零时，源极和漏极之间没有电流。
当栅极电压不为零时，电场效应使得半导体内的电子聚集在沟道的一侧，形成导电沟道，从而使得源极和漏极之间有电流流动。
2.结构：场效应管的结构包括源极（Source）、漏极（Drain）、栅极（Gate）三个电
极。
源极和漏极之间是半导体材料，称为沟道。
栅极位于源极和漏极之间，通过控制栅极电压来控制沟道的通断。
3.类型：场效应管有N沟道和P沟道两种类型。
N沟道场效应管的源极和漏极之间是
N型半导体，P沟道场效应管的源极和漏极之间是P型半导体。
4.特性曲线：场效应管的特性曲线包括转移特性曲线和输出特性曲线。
转移特性曲线
表示栅极电压对漏极电流的影响，输出特性曲线表示漏极电流与漏极电压之间的关系。
5.应用：场效应管广泛应用于电子设备中，如放大器、振荡器、开关等。
由于场效应
管具有体积小、重量轻、寿命长等优点，因此在便携式设备、移动通信等领域得到广泛应用。
场效应管+讲解
场效应管+讲解
场效应管
场效应管(Field Effect Transistor, FET)是一种电子电路器件，是由电流流过一个小面积的外部接触层与绝缘底座的晶体管件，具有电子和离子的交互作用而构成的。
它们的特点是有一个小的控制电压来控制一个大的电流，这是晶体管所不具有的特性，所以场效应管可以用来做信号放大器。
场效应管的工作原理是，当对晶体管的接口处施加一个正偏压后，会在晶体管中构成一个叫做“场效应”的变量，电子以及空穴便会在晶体管中流动，当此电压大小发生改变时，在晶体管中的电子流动也会发生改变，这时的电流可以从晶体管的某处取出，因而晶体管构成了一个电路，这就是场效应管。
由于场效应管的特性，它被广泛用于电子电路，尤其是电路的控制与信号放大等方面，在无线电领域中，场效应管也有广泛的应用。
在目前的电子电路中，MOSFET（摩尔管）和JFET（自给效应管）是最常用的两种场效应管，前者的构造比较复杂，通常使用在模拟信号放大方面，而后者的构造相对比较简单，使用在数字信号放大方面。
- 1 -。
场效应管的基础知识
场效应管的基础学问英文名称：MOSFET （简写：MOS ）中文名称：功率场效应晶体管（简称：场效应管）场效应晶体管简称场效应管，它是由半导体材料构成的。
与一般双极型相比，场效应管具有许多特点。
场效应管是一种单极型半导体（内部只有一种载流子一多子）分四类：N沟通增加型；P沟通增加型;N沟通耗尽型；P沟通耗尽型。
增加型MOS管的特性曲线场效应管有四个电极，栅极G、漏极D、源极S和衬底B ,通常字内部将衬底B与源极S相连。
这样，场效应管在外型上是一个三端电路元件场效管是一种压控电流源器件，即流入的漏极电流ID栅源电压UGS掌握。
1、转移特性曲线:应留意：①转移特性曲线反映掌握电压VGS与电流ID之间的关系。
②当VGS很小时,ID基本为零，管子截止;当VGS大于某一个电压VTN时ID随VGS的变化而变化，VTN称为开启电压，约为2V0③无论是在VGS2、输出特性曲线：输出特性是在给顶VGS的条件下，ID与VDS之间的关系。
可分三个区域。
①夹断区：VGS②可变电阻区：VGS>VTN且VDS值较小。
VGS值越大，则曲线越陡，D、S极之间的等效电阻RDS值就越小。
③恒流区：VGS>VTN且VDS值较大。
这时ID只取于VGS ,而与VDS无关。
3、MOS管开关条件和特点：管型状态,N-MOS , P-MOS特点截止VTN , RDS特别大，相当与开关断开导通VGS2VTN , VGS<VTN , RON很小，相当于开关闭合4、MOS场效应管的主要参数①直流参数a、开启电压VTN ,当VGS>UTN时，增加型NMOS管通道。
b、输入电阻RGS , 一般RGS值为109〜1012。
高值②极限参数最大漏极电流IDSM击穿电压V(RB)GS , V(RB)DS最大允许耗散功率PDSM5、场效应的电极判别用RxlK挡，将黑表笔接管子的一个电极，用红表笔分别接此外两个电极，如两次测得的结果阻值都很小，则黑表笔所接的电极就是栅极(G),此外两极为源(S)、漏(D)极，而且是N型沟场效应管。
MOS (场效应)管的基本知识
MOS (场效应)管的基本知识随着社会的进步和发展，MOS管在电子行业的应用越来越广泛，萨科微电子SLKOR作为能够研发生产碳化硅SiC产品的“碳化硅专家”，必须来科普一下这方面的知识。
MOS即 MOSFET的简写，全称是金属氧化物场效应晶体管。
就是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件。
MOS管的构造、原理、特性、符号规则和封装种类等，大致如下。
1、MOS管的构造：MOS管的构造是在一块掺杂浓度较低的P型半导体硅衬底上，用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的 N+区，并用金属铝引出两个电极，分别作为漏极D和源极S。
然后在漏极和源极之间的P型半导体表面复盖一层很薄的二氧化硅（Si02）绝缘层膜，在再这个绝缘层膜上装上一个铝电极，作为栅极G。
这就构成了一个N 沟道（NPN 型）增强型MOS管。
它的栅极和其它电极间是绝缘的。
同样用上述相同的方法在一块掺杂浓度较低的N型半导体硅衬底上，用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的P+区，及上述相同的栅极制作过程，就制成为一个P沟道（PNP型）增强型MOS管。
图1-1所示（a ）、（b）分别是P沟道MOS管道结构图和代表符号。
2、MOS 管的工作原理：从图1-2-（a）可以看出，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，总有一个PN结处于反偏状态，漏-源极间没有导电沟道（没有电流流过），所以这时漏极电流ID=0。
此时若在栅-源极间加上正向电压，图 1-2-(b)所示，即VGS＞0，则栅极和硅衬底之间的SiO2绝缘层中便产生一个栅极指向P型硅衬底的电场，由于氧化物层是绝缘的，栅极所加电压 VGS无法形成电流，氧化物层的两边就形成了一个电容，VGS等效是对这个电容充电，并形成一个电场，随着VGS逐渐升高，受栅极正电压的吸引，在这个电容的另一边就聚集大量的电子并形成了一个从漏极到源极的N型导电沟道，当VGS 大于管子的开启电压VT（一般约为2V）时，N沟道管开始导通，形成漏极电流ID，我们把开始形成沟道时的栅-源极电压称为开启电压，一般用VT表示。
场效应管讲解
例5.2.1 P212
设VDS VGS VT，工作于饱和区
VGS
Rg 2 Rg1 Rg 2
VDD
40 5 2V 60 40
I DQ Kn (VGS VT )2 0.2 (2 1)2 0.2mA
VDS VDD I D Rd 5 0.2 15 2V 判断VDS 2V (VGS VT )=1V，成立
MOS电容
SiO2绝缘层
+ + + + + - - - - - -
金属铝
E
P
P型基底
电子反型层
SiO2绝缘层
掺入了大量的碱金 属正离子Na+或K+
+ + + + +
金属铝
- - - - - -
P
P型基底
电子反型层
一、结构和电路符号 S
G
D
金属铝
D
两个N区 N
P
N P型基底 SiO2绝缘层
G S
导电沟道
耗尽型的MOS管vGS=0时就有导电沟道，加反向 电压才能夹断。
iD 转移特性曲线
vGS VP 0
输出特性曲线
iD
vGS>0 vGS=0 vGS<0
0 vDS
四、说明：
（1）MOS管有四种基本类型；
（2）增强型的MOS管的vGS必须超过一定的值以使沟 道形成； 耗尽型的MOS管使形成沟道的vGS可正可负； （3）MOS管的输入阻抗特别高
N沟道增强型
S
G
D D
N
P
N
G
S
N 沟道耗尽型
场效应管基础知识——很全
场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管。
一般的晶体管是由两种极性的载流子,即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电,因此称为双极型晶体管,而FET仅是由多数载流子参与导电,它与双极型相反,也称为单极型晶体管。
它属于电压控制型半导体器件，具有输入电阻高（108W～109W）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。
一、场效应管的分类场效应管分结型、绝缘栅型两大类。
结型场效应管（JFET）因有两个PN结而得名，绝缘栅型场效应管（JGFET）则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。
目前在绝缘栅型场效应管中，应用最为广泛的是MOS场效应管，简称MOS管（即金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET）；此外还有PMOS、NMOS和VMOS功率场效应管，以及最近刚问世的πMOS 场效应管、VMOS功率模块等。
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、场效应晶体管的型号命名方法现行场效应管有两种命名方法。
第一种命名方法与双极型三极管相同，第三位字母J代表结型场效应管，O代表绝缘栅场效应管。
第二位字母代表材料，D是P型硅，反型层是N沟道；C是N型硅P沟道。
例如,3DJ6D 是结型N沟道场效应三极管，3DO6C 是绝缘栅型N沟道场效应三极管。
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、IDSS —饱和漏源电流。
场效应管详解
场效应管详解一、场效应管的基本概念场效应管（Field-Effect Transistor，简称FET）是一种三极管，由栅极、漏极和源极三个电极组成。
栅极与漏极之间通过电场控制漏极和源极之间的电流。
二、场效应管的工作原理场效应管的工作原理基于电场控制电流的效应。
当栅极施加一定电压时，在栅极和漏极之间形成了一个电场，这个电场控制着漏极和源极之间的电流。
通过调节栅极电压，可以改变漏极和源极之间的电流，实现对电流的控制。
三、场效应管的分类根据不同的控制机构，场效应管可以分为三种类型：MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应管）、JFET（结型场效应管）和IGBT（绝缘栅双极型晶体管）。
MOSFET是最常见的一种场效应管。
四、场效应管的特点和优势1. 高输入阻抗：场效应管的栅极是绝缘层，因此栅极和源极之间的电流极小，使得场效应管具有很高的输入阻抗。
2. 低噪声：由于高输入阻抗的特性，场效应管的噪声很低。
3. 低功耗：场效应管的控制电流很小，从而使得其功耗较低。
4. 快速开关速度：场效应管的开关速度较快，适合高频应用。
五、场效应管的应用领域场效应管广泛应用于各种电子设备中，包括放大器、开关电路、调节电路、振荡器等。
在电子行业中，场效应管已经成为一种重要的电子元件。
六、场效应管的优化和发展随着科技的不断进步，场效应管也在不断优化和发展。
目前，一些新型的场效应管已经出现，如高电压场效应管、功率场效应管等，以满足不同领域对场效应管的需求。
场效应管作为一种重要的电子元件，具有较高的输入阻抗、低噪声、低功耗和快速开关速度等特点，广泛应用于各种电子设备中。
随着科技的不断发展，场效应管的优化和发展也在不断进行，使其能更好地满足不同领域的需求。
场效应管的研究和应用将继续推动电子技术的发展，为人们的生活带来更多便利和创新。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
场效应管也是一种常用的半导体器件，他是利用电场效应来控制 电流的，其实也就是 通过电压来改变电流和三极管的不同之处是 三极管是通过电流来改变电流，而场效应管是通过电压来改变电流.
2
Байду номын сангаас
• 场效应管通常在模拟电路中作为放大元件使用，在数 字电路中作为开关元件使用，场效应管和三极管相比有 一些不同的特点：输入电阻非常高，可达到10的3次方 到10的7此方兆欧左右，噪声系数低，耐辐射能力强， 热稳定性好等。
8
• 假如场效应管的UGS=OV时,场效应管存在导电沟道，则 属于耗尽型。假如场效应管工作在放大状态时，则N沟 道耗尽型场效应管的栅极G的电压小于源极S的电压， 就像PNP三极管的偏压一样。而P沟道耗尽型的场效应 管栅极G的电压大于源极S的电压，就想NPN三极管的 偏压一样。
• 假如场效应管UGS大于0V时才有导电沟道，则属于增 强型，假如场效应管工作在放大状态下，则N沟道增强 型场效应管的栅极G的电压大于源极S的电压，就像 NPN三极管的偏压一样。而P沟道增强型场效应管的栅 极G电压小于源极S的电压，就像PNP三极管的偏压一 样。
• 根据结构和工作原理的不同，可分为两大类，结型场 效应管和绝缘栅型场效应管。
• 结型场效应管又分为P沟道和N沟道类，结型场 效应管 只有耗尽型。
4
• 绝缘栅型管也叫MOS管它分为P沟道和N沟道两种，其 中每种又分为增强型和耗尽型两类。
• 增强型 就是UGS=0V时漏源极之间没有导电沟道，只 有当UGS>0V时(N沟道)或者UGS<OV时(P沟道)才可能出 现导电沟道.
• 无论场效应管属于那一种类型，它的漏极与源极之间 都有一个导电沟道。
6
场效应管的工作状态 • 1；截止状态 • UGS=0时，场管截止，DS极间相当于开路 • 2；饱和导通 • UGS大于开启电压时，场管导通，DS极间相当 于短路，开启电压一般0.45V~3V • 3; 放大状态 • UGS大于0但又小于开启电压时，场管处于放大 状态。一般显示器中的场管只用到导通和截止 两个状态。
• 耗尽型 就是UGS=0V时,漏源极之间存在导电沟道.因 此,MOS有 N沟道增强型 N沟道耗尽型 P沟道增强型 P 沟道耗尽型四和种类!
5
• 不管什么类型的场效应管，它都有三个电极： 栅极G 漏极D 源极S
• 这三个电极所起的作用与三极管的三个电极的作用差不 多，栅极相当于三极管的基极，漏极相当于三极管的集 电极，源极相当于三极管的发射极。但场效应管与三极 管的原理以及特性是不一样的。
• 因此，如果在手机的功率放大电路中发现有负压，应 注意检查负压电路。如果没有负压，会导致功放损坏， 甚至会因为大电流引起其他电路的故障，
10
• 结型场效应管 • 三极管工作在放大状态时，它的发射极正偏， 当电压信号输入时，就会产生一定的输入电流， 所以电阻较低，因此，为了使器件的输入电阻 大，就必须使 PN结工作在反偏状态，结型场 效应管就是这一类的半导体器件。 • 结型场效应管有N沟道和P沟道两种，N沟道 和P沟道结型场效应管除了偏置电压的极性和 载流子的类型不同，其工作原理完全相同。 • 结型场效应管外加的偏置电压的极性，应保证 两个PN结的导电沟道的任何一处都处于反偏状 态，因此，栅源极之间应该加负电压，漏源极 之间应加正电压。
11
• 绝缘栅型场效应管
• 结型场效应管的测源极之间输入电阻虽然可达 到10兆欧以上，但在某些场合还是不能够满足 要求，这个电阻从本质上来说是 PN结的反向 电阻，而PN结反向电流的存在和温度对它的影 响，都使输入电阻的进一步提高受到限制。尤 其是在某些时刻栅源极间电压为正时，将使输 入电阻显著的下降，针对上述结型场效应管的 缺点，绝缘栅型场效应管被制造出来。
• 手机的发射功率放大器常用砷化镓的N沟道耗尽型场效 应管器件。
9
• 对极于间这的种导器电件沟来道说最，大栅，极那上么无，偏这压时时，，就（像一UG道S)门漏一极样与，源 全部被打开，如果在漏极与源极之间加上电源，就会有 一个很大的电流流过这个通道，这是不允许的，我们都 知道，当电流流过一个物体时会产生热能，当电流太大 时就很容易造成期间的损坏，而且还达不到放大的效果。 因此在栅极上要加一个控制电压---负压，使场效应管在 工作电源到来，且无信号时，它的导电沟道为最大导电 沟道的一半。当信号到达时，信号电压叠加在栅极电压 上，控制场效应管的导电沟道变大变小，即控制流过器 件的电流的增大，达到信号放大即功率控制的目的（就 像三极管基极电流控制集电极电流一样）
这节课我们先讲到这里! 下节课我们将讲解
门电路
• 由于这种场效应管的栅极 漏极 源极都是绝缘 的，所以称为绝缘栅型场效应管。目前应用最 广泛的绝缘栅型场效应管是 有金属 氧化物 半 导体制成。绝缘栅场效应管除了应用最广发的 MOS管外，还有以氧化硅为绝缘层的MNS管， 以氧化铝为绝缘层的MALS等等。
12
测量及好坏判断
红笔接Ｓ、黑笔接Ｄ值为（300-800）为Ｎ沟道 红笔接Ｄ、黑笔接Ｓ值为（300-800）为ｐ沟道 测Ｄ、Ｓ两脚值为（300-800）为正常，如果显示“０”且长响，场管击穿； 如果显示“１”，场管为开路