下面分為幾個(gè)方面給大家介紹一下場(chǎng)效應(yīng)管工作原理，對(duì)于學(xué)習(xí)電子方面的同學(xué)，非常有幫助的。
場(chǎng)效應(yīng)晶體管(field effect transistor縮寫(xiě)(fet))簡(jiǎn)稱場(chǎng)效應(yīng)管。一般的晶體管是由兩種極性的載流子,即多數(shù)載流子和反極性的少數(shù)載流子參與導(dǎo)電,因此稱為雙極型晶體管,而fet僅是由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電,它與雙極型相反,也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件，具有輸入電阻高(108～109ω)、噪聲小、功耗低、動(dòng)態(tài)范圍大、易于集成、沒(méi)有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)者。
一、場(chǎng)效應(yīng)管的分類
場(chǎng)效應(yīng)管分結(jié)型、絕緣柵型兩大類。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(jfet)因有兩個(gè)pn結(jié)而得名，絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(jgfet)則因柵極與其它電極完全絕緣而得名。目前在絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管中，應(yīng)用最為廣泛的是mos場(chǎng)效應(yīng)管，簡(jiǎn)稱mos管(即金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管mosfet);此外還有pmos、nmos和vmos功率場(chǎng)效應(yīng)管，以及最近剛問(wèn)世的πmos場(chǎng)效應(yīng)管、vmos功率模塊等。
按溝道半導(dǎo)體材料的不同，結(jié)型和絕緣柵型各分溝道和p溝道兩種。若按導(dǎo)電方式來(lái)劃分，場(chǎng)效應(yīng)管又可分成耗盡型與增強(qiáng)型。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管均為耗盡型，絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管既有耗盡型的，也有增強(qiáng)型的。
場(chǎng)效應(yīng)晶體管可分為結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管和mos場(chǎng)效應(yīng)晶體管。而mos場(chǎng)效應(yīng)晶體管又分為n溝耗盡型和增強(qiáng)型;p溝耗盡型和增強(qiáng)型四大類。
二、場(chǎng)效應(yīng)三極管的型號(hào)命名方法
現(xiàn)行有兩種命名方法。第一種命名方法與雙極型三極管相同，第三位字母j代表結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，o代表絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管。第二位字母代表材料，d是p型硅，反型層是n溝道;c是n型硅p溝道。例如,3dj6d是結(jié)型n溝道場(chǎng)效應(yīng)三極管，3do6c是絕緣柵型n溝道場(chǎng)效應(yīng)三極管。
第二種命名方法是cs××#，cs代表場(chǎng)效應(yīng)管，××以數(shù)字代表型號(hào)的序號(hào)，#用字母代表同一型號(hào)中的不同規(guī)格。例如cs14a、cs45g等。
三、場(chǎng)效應(yīng)管的參數(shù)
場(chǎng)效應(yīng)管的參數(shù)很多，包括直流參數(shù)、交流參數(shù)和極限參數(shù)，但一般使用時(shí)關(guān)注以下主要參數(shù)：
1、idss—飽和漏源電流。是指結(jié)型或耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管中，柵極電壓ugs=0時(shí)的漏源電流。
2、up—夾斷電壓。是指結(jié)型或耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管中，使漏源間剛截止時(shí)的柵極電壓。
3、ut—開(kāi)啟電壓。是指增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效管中，使漏源間剛導(dǎo)通時(shí)的柵極電壓。
4、gm—跨導(dǎo)。是表示柵源電壓ugs—對(duì)漏極電流id的控制能力，即漏極電流id變化量與柵源電壓ugs變化量的比值。gm是衡量場(chǎng)效應(yīng)管放大能力的重要參數(shù)。
5、buds—漏源擊穿電壓。是指柵源電壓ugs一定時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管正常工作所能承受的最大漏源電壓。這是一項(xiàng)極限參數(shù)，加在場(chǎng)效應(yīng)管上的工作電壓必須小于buds。
6、pdsm—最大耗散功率。也是一項(xiàng)極限參數(shù)，是指場(chǎng)效應(yīng)管性能不變壞時(shí)所允許的最大漏源耗散功率。使用時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管實(shí)際功耗應(yīng)小于pdsm并留有一定余量。
7、idsm—最大漏源電流。是一項(xiàng)極限參數(shù)，是指場(chǎng)效應(yīng)管正常工作時(shí)，漏源間所允許通過(guò)的最大電流。場(chǎng)效應(yīng)管的工作電流不應(yīng)超過(guò)idsm
四、場(chǎng)效應(yīng)管的作用
1、場(chǎng)效應(yīng)管可應(yīng)用于放大。由于場(chǎng)效應(yīng)管放大器的輸入阻抗很高，因此耦合電容可以容量較小，不必使用電解電容器。
2、場(chǎng)效應(yīng)管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級(jí)放大器的輸入級(jí)作阻抗變換。
3、場(chǎng)效應(yīng)管可以用作可變電阻。
4、場(chǎng)效應(yīng)管可以方便地用作恒流源。
5、場(chǎng)效應(yīng)管可以用作電子開(kāi)關(guān)。
五、場(chǎng)效應(yīng)管的測(cè)試
1、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的管腳識(shí)別：
場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相當(dāng)于晶體管的基極，源極和漏極分別對(duì)應(yīng)于晶體管的發(fā)射極和集電極。將萬(wàn)用表置于r×1k檔，用兩表筆分別測(cè)量每?jī)蓚€(gè)管腳間的正、反向電阻。當(dāng)某兩個(gè)管腳間的正、反向電阻相等，均為數(shù)kω時(shí)，則這兩個(gè)管腳為漏極d和源極s(可互換)，余下的一個(gè)管腳即為柵極g。對(duì)于有4個(gè)管腳的結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，另外一極是屏蔽極(使用中接地)。
2、判定柵極
用萬(wàn)用表黑表筆碰觸管子的一個(gè)電極，紅表筆分別碰觸另外兩個(gè)電極。若兩次測(cè)出的阻值都很小，說(shuō)明均是正向電阻，該管屬于n溝道場(chǎng)效應(yīng)管，黑表筆接的也是柵極。
制造工藝決定了場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極是對(duì)稱的，可以互換使用，并不影響電路的正常工作，所以不必加以區(qū)分。源極與漏極間的電阻約為幾千歐。
注意不能用此法判定絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極。因?yàn)檫@種管子的輸入電阻極高，柵源間的極間電容又很小，測(cè)量時(shí)只要有少量的電荷，就可在極間電容上形成很高的電壓，容易將管子損壞。
3、估測(cè)場(chǎng)效應(yīng)管的放大能力
將萬(wàn)用表?yè)艿絩×100檔，紅表筆接源極s，黑表筆接漏極d，相當(dāng)于給場(chǎng)效應(yīng)管加上1.5v的電源電壓。這時(shí)表針指示出的是d-s極間電阻值。然后用手指捏柵極g，將人體的感應(yīng)電壓作為輸入信號(hào)加到柵極上。由于管子的放大作用，uds和id都將發(fā)生變化，也相當(dāng)于d-s極間電阻發(fā)生變化，可觀察到表針有較大幅度的擺動(dòng)。如果手捏柵極時(shí)表針擺動(dòng)很小，說(shuō)明管子的放大能力較弱;若表針不動(dòng)，說(shuō)明管子已經(jīng)損壞。
由于人體感應(yīng)的50hz交流電壓較高，而不同的場(chǎng)效應(yīng)管用電阻檔測(cè)量時(shí)的工作點(diǎn)可能不同，因此用手捏柵極時(shí)表針可能向右擺動(dòng)，也可能向左擺動(dòng)。少數(shù)的管子rds減小，使表針向右擺動(dòng)，多數(shù)管子的rds增大，表針向左擺動(dòng)。無(wú)論表針的擺動(dòng)方向如何，只要能有明顯地?cái)[動(dòng)，就說(shuō)明管子具有放大能力。
本方法也適用于測(cè)mos管。為了保護(hù)mos場(chǎng)效應(yīng)管，必須用手握住螺釘旋具絕緣柄，用金屬桿去碰柵極，以防止人體感應(yīng)電荷直接加到柵極上，將管子損壞。
mos管每次測(cè)量完畢，g-s結(jié)電容上會(huì)充有少量電荷，建立起電壓ugs，再接著測(cè)時(shí)表針可能不動(dòng)，此時(shí)將g-s極間短路一下即可。