场效应管的基础知识
场效应管的原理和基础知识
场效应管的原理和基础知识基本概念场效应管是⼀种受电场控制地半导体器件(普通三极管地⼯作是受电流控制地器件).场效应管应具有⾼输⼊阻抗,较好地热稳定性、抗辐射性和较低地噪声.对夹断电压适中地场效应管,可以找到⼀个⼏乎不受温度影响地零温度系数⼯作点,利⽤这⼀特性,可使电路地温度稳定性达到最佳状态.电⼦电路中常⽤场效应管作放⼤电路地缓冲级、模拟开关和恒流源电路.场效应管按结构可分为结型场效应管(缩写为)和绝缘栅场效应管(缩写为),从导电⽅式看,场效应管分为型沟道型与型沟道型.绝缘栅型场效应管有增强型和耗尽型两种,⽽只有耗尽型.⼀、基本结构场效应管是利⽤改变电场来控制半导体材料地导电特性,不是像三极管那样⽤电流控制结地电流.因此,场效应管可以⼯作在极⾼地频率和较⼤地功率.此外,场效应管地制作⼯艺简单,是集成电路地基本单元.场效应管有结型和绝缘栅型两种主要类型.每种类型地场效应管都有栅极、源极和漏极三个⼯作电极,同时,每种类型地场效应管都有沟道和沟道两种导电结构.绝缘栅型场效应管⼜叫做管.根据在外加电压时是否存在导电沟道,绝缘栅场效应管⼜可分为上增强型和耗尽型.增强型管在外加电压时不存在导电沟道,⽽耗尽型地氧化绝缘层中加⼊了⼤量地正离⼦,即使在时也存在导电沟道.沟道绝缘栅型为栅极为源极为漏极衬底结型场效应管地结构与绝缘栅场效应管地结构基本相同,主要地区别在于栅极与通道半导体之间没有绝缘.沟道和沟道结型从场效应管地基本结构可以看出,⽆论是绝缘栅型还是结型,场效应管都是两个背靠背地结.电流通路不是由结形成地,⽽是依靠漏极和源极之间半导体地导电状态来决定地.⼆、电路符号基本参数场效应管地主要技术参数,可分为直流参数和交流参数两⼤类.⼀、夹断电压和开启电压⼀般是对结型管⽽⾔,当栅源之间地反向电压增加到⼀定数以后,不管漏源电压⼤⼩都不存在漏电流.这个使开始为零地电压叫作管⼦地夹断电压⼀般是对管⽽⾔,表⽰开始出现时地栅源电压值.对沟道增强型、沟道耗尽型为正值,对沟道耗尽型、沟道增强型为负值.⼆、饱和漏电流当⽽⾜够⼤时,漏电流地饱和值,就是管⼦地饱和漏电流,常⽤符号表⽰.三、栅极电流当栅极加上⼀定地反向电压时,会有极⼩地栅极电流,⽤符号表⽰.对结型场效应管在之间;对于⽽⾔⼀般⼩于安.正是由于栅极电流极⼩,所以场效应管具有极⾼地阻抗.四、通导电阻五、截⽌漏电流六、跨导七、漏源动态电阻基本特性⼀、转移特性和输出特性⼯程应⽤中最常⽤地是共源极电路地输⼊和输出关系曲线,场效应管地共源极连接是把源极作为公共端、栅极作为输⼊端、漏极作为输出端.由于共源极场效应管地输⼊电流⼏乎为零,因此,其输⼊曲线反映地是栅极电压与漏极电流地关系,叫做转移特性.反映间电压与之间关系地叫做输出曲线.场效应管共源极电路转移特性曲线和输出特性曲线场效应管输出特性有可变电阻(也叫夹断区)、放⼤(也叫恒流区)、截⽌区和击穿区四个⼯作区.这与三极管地饱和、截⽌、放⼤和击穿相似.⼆、截⽌与电阻导通特性场效应管间不导通状态叫做截⽌,此时接近,场效应管没有电流传导地能⼒,相当于开关断开.产⽣截⽌现象地原因,是此时场效应管没有形成导电沟道.场效应管输出特性曲线中与之间呈线性关系地区域叫做电阻区,⼆者之间地关系可近似为其中为导通电阻,⼀般都很⼩.在电阻区,场效应管地之间近似为⼀个不变电阻.⽆论是在电阻区还是截⽌区,场效应管地电流控制能⼒很微弱,这是在应⽤设计中必须⼗分注意地问题.在设计模拟信号电路时,⼀定要使电路⼯作在场效应管地放⼤区,避免进⼊电阻区和截⽌区.在设计开关电路时,要使电路能很快地在电阻和截⽌状态之间转换,避免进⼊放⼤区.使⽤场效应管时,应当注意以下⼏个问题:()为了防⽌栅极击穿,要求⼀切测试仪器、电路本⾝、电烙铁都必须良好接地.焊接时,⽤⼩功率烙铁迅速焊接,或拔去电源⽤余热焊接,并应先焊源极,后焊栅极.()场效应管输送阻抗较⾼,故在不使⽤时,必须将引出线短路,以防感应电势将栅极击穿则不可短路.()要求⾼输⼊阻抗地线路,须采取防潮措施,以免使输⼊阻抗显著降低.()场效应管栅极有地可加正压或负压,⽽常⽤地结型场效应管因是沟道耗尽型,栅极只能加负压.()场效应管地漏极和源极通常制成对称地,除源极和衬底制造时连在⼀起地管⼦外,漏极和源极可互换使⽤.。
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。
你不知道的场效应管特点以及基础知识
你不知道的场效应管特点以及基础知识场效应晶体管又称为场效应管，缩写FET，场效应管是一种半导体放大器件。
场效应管不仅具有晶体管体积小、省电、耐用等优点。
更具有输入阻抗高、噪声小、热稳定性好、功耗低、动态范围大、安全工作区域宽等优点。
场效应管的作用1、场效应管可以用作电子开关。
2、场效应管可用作有源可变电阻。
3、场效应管可用于放大。
由于场效应管放大器输入阻抗非常高，耦合电容可以较小，不必使用电解电容，从而可以降低电路成本减小电路噪声。
场效应管与三极管的比较1、场效应管可以像三极管一样接成3种放大器：共源极放大器、共栅极放大器和共漏极放大器。
2、场效应管能在很小电流和很低电压条件下工作，而且它的制造可以很方便把多个场效应管集成在一块硅片上，因此场效应管在大规模集成电路中得到广泛应用。
3、场效应是电压控制器件，三极管是电流控制器件，只允许从信号源取得较少的电流的情况下，应选择场效应管，而在信号电压较少又允许从信号源取得较多电流的条件下，应选择三极管。
4、场效应管的噪声系数小，在高性能的前级放大器中采用场效应管作为放大器件。
5、场效应管的缺点是工作频率不够高。
绝缘栅型场效应管易受外界感应电荷的影响而被击穿，这使得场效应管在拆、装过程中不够方便。
通常要采取保护措施，引脚用套管套起来，使各电极连接在一起。
场效应应用电压的极性和我们用的普通的三极管相同，N沟道的类似NPN型三极管，漏极D接正极，源极S接负极，栅极G接正电压时导电沟道建立，N沟道场效应管导通开始工作。
同样P沟道的类似PNP三极管，漏极D接负极，源极S接正极，栅极G负电压时导电沟道建立开始工作。
大功率的场效应管和大功率的三极管相比，输入阻抗高，驱动功率小，栅源极之间的直流电阻基本上非常大，大约是100兆欧左右，交流输入阻抗基本上就是输入电容的容抗。
由于输入阻抗高，所以有电压就可以驱动，所以输入功率很小。
普通的晶体三极管必须有基极电压和基极电流，才能驱动集电极电流的产生。
场效应管专题知识宣讲
进一步增长VGS，当VGS＞VGS(th) 时（称为开启电压)，此时旳栅极电 压已经比较强，在接近栅极下方旳P 型半导体表层中汇集较多旳电子，能
够形成沟道，将漏极和源极沟通。假
如此时加有漏源电压，就能够形成漏
极电流ID。在栅极下方形成旳导电沟 道中旳电子，因与P型半导体旳载流 子空穴极性相反，故称为反型层。
3DJ7E 100 <1.2 >20 >20
3DJ15H 100 6～11 >20 >20
3DO2E 100 0.35～1.2 >12 >25
CS11C 100 0.3～1
- 25
VP gm V mA/ V -4 ≥ 2 -4 ≥ 3 -5.5 ≥ 8
-4 ≥ 2
fM MHz 300 90
1000
半导体三极管(场效应管）图片
Semiconductor FET)。分为: 增强型 N沟道、P沟道 耗尽型 N沟道、P沟道
N沟道增强型MOS管 旳构造示意图和符号见图 02.13。其中：D ( Drain ) 为漏极，相当于集电极C； G ( Gate )为栅极，相当于 基极B ; S ( Source ) 为源极， 相当于发射极E。
VDS=VDG＋VGS =－VGD＋VGS
VGD=VGS－VDS
当VDS为0或较小时，相当 VGS＞VGS(th)，沟道分布如图，此 时VDS 基本均匀降落在沟道中， 沟道呈斜线分布。
(动画2-5)
图02.15(a) 漏源电压VDS 对沟道旳影响
当VDS为0或较小时，相当VGS＞VGS(th)，沟道分布 如图02.15(a)，此时VDS 基本均匀降落在沟道中，沟道 呈斜线分布。N沟源自道绝增缘 栅
强 型
场效应管基础知识单选题100道及答案解析
场效应管基础知识单选题100道及答案解析1. 场效应管是一种（）控制器件。
A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电容答案：B解析：场效应管是电压控制型器件，通过栅源电压来控制漏极电流。
2. 场效应管的输入电阻（）。
A. 很小B. 较大C. 中等D. 很大答案：D解析：场效应管的输入电阻通常可达10^7 - 10^15 欧姆，输入电阻很大。
3. 结型场效应管的栅源电压不能（）。
A. 为正B. 为负C. 为零D. 不确定答案：A解析：结型场效应管的栅源电压必须为负，才能形成导电沟道。
4. 增强型MOS 场效应管的开启电压（）。
A. 大于零B. 小于零C. 等于零D. 不确定答案：A解析：增强型MOS 场效应管的开启电压大于零。
5. 耗尽型MOS 场效应管在栅源电压为零时（）。
A. 没有导电沟道B. 有导电沟道C. 导电沟道不确定D. 以上都不对答案：B解析：耗尽型MOS 场效应管在栅源电压为零时就有导电沟道。
6. 场效应管的跨导反映了（）。
A. 输入电压对输出电流的控制能力B. 输入电流对输出电压的控制能力C. 输出电压对输入电流的控制能力D. 输出电流对输入电压的控制能力答案：D解析：场效应管的跨导表示输出电流对输入电压的控制能力。
7. 场效应管工作在恒流区时，其漏极电流主要取决于（）。
A. 栅源电压B. 漏源电压C. 栅极电阻D. 漏极电阻答案：A解析：在恒流区，漏极电流主要由栅源电压决定。
8. 场效应管的夹断电压是指（）。
A. 使导电沟道完全夹断时的栅源电压B. 使导电沟道开始夹断时的栅源电压C. 使漏极电流为零时的栅源电压D. 以上都不对答案：A解析：夹断电压是使导电沟道完全夹断时的栅源电压。
9. 场效应管的输出特性曲线可分为（）个区域。
A. 2B. 3C. 4D. 5答案：B解析：输出特性曲线分为可变电阻区、恒流区和截止区三个区域。
10. 以下哪种场效应管的输入电容最小（）。
A. 结型场效应管B. 增强型MOS 场效应管C. 耗尽型MOS 场效应管D. 无法确定答案：A解析：结型场效应管的输入电容相对较小。
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。
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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2V0
③无论是在VGS
2、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：VGS
②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PDSM
5、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。
在测量过程中，如消失阻值相差太大，可改换电极再测量，直到消失两阻值都很大或都小为止。
假如是P沟道场效应管，则将表笔改为红表笔，重复上述方法测量。
6、结型场效应管的性能测量
将万用表拨在1^11＜或［^101＜挡上，测P型沟道时，将红表笔接源极或漏极，黑表笔接栅极，测出的电阻值应很大，交换表笔测时，阻值应当很小，表明管子是好的。
当栅极与源极间=栅极与漏极间均无反向电阻时，表明管子已坏了。
将两只表笔分别接漏极和源极，然后用手靠近或碰触栅极，此时表针偏转较大，说明管子是好的。
偏转角度越大，说明其放大倍数也越大。
假如表针不动，则表明管子坏了或性能不好。
MOS管用数字万用表怎么测其好坏及引脚？
检测MOS管之前先将MOS管三个引脚短接放电防止测量误差，然后将数字万用表打到二极管档位，红表笔插入VQ孔黑表笔插入COM孔，将红表笔接D级黑表笔接G级正常应当为"1" 然后调换表笔，将红表笔接D级黑表笔接S级值应当也是"1"然后将黑表笔接D级红表笔接G 级应当有一组数值为300-700欧的数值。
假如有的话MOS管就是好的，假如测量几组的数值都是"1"则管子开路，假如测量中有一组数值为"000"则管子短路，检测前必需放电，假如不放电的话，测量MOS管DS级是导通的，你会误认为是短路击穿，所以必需要先放电然后再去检测。