大功率场效应晶体管的工作原理与使用维修
场效应管工作原理及应用
场效应管工作原理（1）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（108～109Ω）、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、场效应三极管的型号命名方法现行有两种命名方法。
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。
场效应晶体管的工作原理通俗解释
场效应晶体管的工作原理通俗解释
场效应晶体管是一种半导体器件，它广泛应用于电子电路中。
它
是一种三端管，由栅极 (Gate)，漏极 (Drain) 和源极 (Source) 三
个极组成。
场效应晶体管的工作原理非常复杂，但是可以用通俗易懂
的语言来解释。
第一步：当 Vgs = 0 时，场效应晶体管处于关闭状态。
此时，
漏结区域的电势高于源结区域，导致电子从源到漏流动。
第二步：当 Vgs > Vth 时，场效应晶体管处于开启状态。
此时
栅结区域形成一个电场，能够吸引电子从源极流入栅极，同时通过栅
极--漏极结实现漏极区域加电压，从而使电子从源极向漏极流动。
第三步：当 Vgs < Vth 时，场效应晶体管仍然处于关闭状态。
此时，栅结区域不会形成足够的电场，无法吸引电子从源极流入栅极，而漏极区域仍然在电势高于源区域。
因此，电子仍然从源到漏流动。
总之，场效应晶体管的工作原理可以用控制门极电压来控制漏极
电流的方式来概括。
因为场效应晶体管的控制能力非常强，它能够更
有效地控制大功耗电路。
功率场效应晶体管(MOSFET)原理3
功率场效应晶体管(MOSFET)原理功率场效应管(Power MOSFET)也叫电力场效应晶体管，是一种单极型的电压控制器件，不但有自关断能力,而且有驱动功率小,开关速度高、无二次击穿、安全工作区宽等特点。
由于其易于驱动和开关频率可高达500kHz，特别适于高频化电力电子装置，如应用于DC/DC变换、开关电源、便携式电子设备、航空航天以及汽车等电子电器设备中。
但因为其电流、热容量小，耐压低，一般只适用于小功率电力电子装置。
一、电力场效应管的结构和工作原理电力场效应晶体管种类和结构有许多种，按导电沟道可分为P沟道和N沟道，同时又有耗尽型和增强型之分。
在电力电子装置中，主要应用N沟道增强型。
电力场效应晶体管导电机理与小功率绝缘栅MOS管相同，但结构有很大区别。
小功率绝缘栅MOS管是一次扩散形成的器件，导电沟道平行于芯片表面，横向导电。
电力场效应晶体管大多采用垂直导电结构，提高了器件的耐电压和耐电流的能力。
按垂直导电结构的不同，又可分为2种：V形槽VV MOSFET和双扩散VD MOSFET。
电力场效应晶体管采用多单元集成结构，一个器件由成千上万个小的MOSFET组成。
N沟道增强型双扩散电力场效应晶体管一个单元的部面图，如图1(a)所示。
电气符号，如图1(b)所示。
电力场效应晶体管有3个端子：漏极D、源极S和栅极G。
当漏极接电源正，源极接电源负时，栅极和源极之间电压为0，沟道不导电，管子处于截止。
如果在栅极和源极之间加一正向电压U GS，并且使U GS大于或等于管子的开启电压U T，则管子开通，在漏、源极间流过电流I D。
U GS超过U T越大，导电能力越强，漏极电流越大。
二、电力场效应管的静态特性和主要参数Power MOSFET静态特性主要指输出特性和转移特性，与静态特性对应的主要参数有漏极击穿电压、漏极额定电压、漏极额定电流和栅极开启电压等。
{{分页}}1、静态特性（1）输出特性输出特性即是漏极的伏安特性。
功率mosfet工作原理
功率mosfet工作原理
功率 MOSFET 是一种用于高频和高功率应用的场效应晶体管。
它的工作原理基于场效应，其电流控制是通过改变栅极电压来实现的。
MOSFET 由源、漏和栅极组成。
源和漏是 N 型或 P 型半导体材料，而栅极则由金属或多晶硅制成。
MOSFET 可以分为 N 沟道型MOSFET 和 P 沟道型 MOSFET 两种类型。
在 N 沟道型 MOSFET 中，源和漏都是 N 型半导体材料，而栅极则被夹在两者之间。
当栅极电压为零时，MOSFET 处于截止状态，不会有电流流过。
当栅极电压增加时，形成了一个电场，从而使沟道中形成了一个导电区域。
这个区域中的导电性决定了 MOSFET 的导通能力。
当沟道中存在正向偏置时，MOSFET 就处于导通状态，并且可以承受大量的电流。
此时，在源和漏之间形成了一个低阻抗路径。
但如果沟道中存在反向偏置，则 MOSFET 就处于截止状态，并且不会有任何电流流过。
在 P 沟道型 MOSFET 中，源和漏都是 P 型半导体材料，而栅极则被夹在两者之间。
其工作原理与 N 沟道型 MOSFET 相似，只是在栅极电压的变化方向上有所不同。
功率 MOSFET 具有很高的开关速度、低开关损耗和高温度稳定性等特点。
它们广泛应用于电源、逆变器、驱动器和电动机控制器等领域。
总之，功率 MOSFET 的工作原理基于场效应，在栅极电压变化的控制下实现了电流的控制。
它们具有高效率、高可靠性和高性能等优点，在现代电力系统中扮演着重要角色。
场效应管工作原理 1
场效应管工作原理（1）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（108～109Ω）、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、场效应三极管的型号命名方法现行有两种命名方法。
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。
场效应管的工作原理和使用方法
场效应管的工作原理和使用方法场效应管（Field-Effect Transistor，FET）是一种用于放大、开关和调制信号的半导体器件。
场效应管有着广泛的应用领域，包括通信、电子设备和电源等。
一、工作原理1.基本构造场效应管包括一个绝缘栅、一个漏电极和一个源极，它们构成了“门电极-漏极-源极”结构。
-绝缘栅：用绝缘材料制成，用来隔离漏极和源极。
-漏电极：负责控制和操控电流。
-源极：负责提供电流。
2.工作原理当栅极电势施加于绝缘栅时，栅极电场将与绝缘层之间的电子引诱至表面，形成轨道，此时2DEG激活。
通过改变栅极电势的大小和极性，可以控制电子通过2DEG的程度，进而有效控制漏电流。
在N型场效应管中，栅极电势增大时，电子通过2DEG的能力减弱，导致漏电流减小。
而在P型场效应管中，栅极电势增大时，2DEG中空穴（正电荷载体）增加，漏电流也会增加。
基于以上原理，可以通过调整栅极电势，控制从漏极到源极的电流，实现场效应管的放大和开关功能。
二、使用方法1.引脚连接场效应管一般有三个引脚：栅极、漏极和源极。
栅极是场效应管的控制端，漏极和源极是输出端。
在使用场效应管时，需要正确将电源、信号源和负载与相应的引脚连接。
2.工作电压不同类型的场效应管具有不同的工作电压范围，需要根据厂商规定和数据手册，选定适当的电源和信号电压。
同时，还需要关注电流和功率的限制，确保不超出场效应管的额定数值。
3.极性场效应管分为N型和P型，其极性不同。
在连接场效应管时，需要确保漏极和源极的极性与电源匹配，以免产生不良影响或损坏器件。
三、场效应管的优缺点1.优点-控制方便：场效应管可以通过改变栅极电势，实现电流的控制，相较于双极型晶体管（BJT）具有更高的灵活性。
-噪音低：场效应管的输入电阻高，输出电阻低，可以有效降低噪音的生成和传播。
-响应速度快：场效应管的响应速度较快，适用于高频率和快速开关应用。
2.缺点-漏电流：场效应管的漏电流相对较大，可能导致功耗过高。
功率场效应晶体管(MOSFET)特性与驱动电路研究
功率场效应晶体管(MOSFET)特性与驱动电路研究一．实验目的：1．熟悉MOSFET主要参数的测量方法2．掌握MOSEET对驱动电路的要求3．掌握一个实用驱动电路的工作原理与调试方法二．实验内容1．MOSFET主要参数：开启阀值电压V GS(th),跨导g FS,导通电阻R ds输出特性I D=f（Vsd）等的测试2．驱动电路的输入,输出延时时间测试.3．电阻与电阻、电感性质载时，MOSFET开关特性测试4．有与没有反偏压时的开关过程比较5．栅-源漏电流测试三．实验设备和仪器1．MCL-07电力电子实验箱中的MOSFET与PWM波形发生器部分2．双踪示波器3．毫安表4．电流表5．电压表四、实验线路见图2—2五．实验方法1．MOSFET主要参数测试（1）开启阀值电压V GS(th)测试开启阀值电压简称开启电压，是指器件流过一定量的漏极电流时（通常取漏极电流I D=1mA)的最小栅源电压。
在主回路的“1”端与MOS 管的“25”端之间串入毫安表，测量漏极电流I D，将主回路的“3”与“4”端分别与MOS 管的“24”与“23”相连，再在“24”与“23”端间接入电压表, 测量MOS 管的栅源电压Vgs ，并将主回路电位器RP 左旋到底，使Vgs=0。
将电位器RP 逐渐向右旋转，边旋转边监视毫安表的读数，当漏极电流I D =1mA 时的栅源电压值即为开启阀值电压V GS （th ）。
读取6—7组I D 、Vgs ，其中I D =1mA 必测，填入表2—6。
（2）跨导g FS 测试双极型晶体管（GTR ）通常用h FE （β）表示其增益，功率MOSFET 器件以跨导g FS 表示其增益。
跨导的定义为漏极电流的小变化与相应的栅源电压小变化量之比，即g FS =△I D /△V GS 。
典型的跨导额定值是在1/2额定漏极电流和V DS =15V 下测得，受条件限制，实验中只能测到1/5额定漏极电流值。
根据表2—6的测量数值，计算g FS 。
MOSFET损坏原因分析及解决方法
MOSFET损坏的原因分析及解决方法MOSFET是：（Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导体），（Field Effect Trans istor场效应晶体管），即以金属层（M）的栅极隔着氧化层（O）利用电场的效应来控制半导体（S）的场效应晶体管。
功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的MOS型（Meta l Oxide Semiconductor FET）,简称功率MOSFET（Power MOSFET）。
结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管（Static Induction Transistor——SIT）。
其特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优于GTR，但其电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。
2.功率MOSFET的结构和工作原理功率MOSFET的种类：按导电沟道可分为P沟道和N沟道。
按栅极电压幅值可分为；耗尽型；当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道，增强型；对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道，功率MOSFET主要是N沟道增强型。
2.1功率MOSFET的结构功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示；其导通时只有一种极性的载流子（多子）参与导电，是单极型晶体管。
导电机理与小功率mos管相同，但结构上有较大区别，小功率MOS管是横向导电器件，功率MOSFET大都采用垂直导电结构，又称为VMOSF ET（Vertical MOSFET），大大提高了MOSFET器件的耐压和耐电流能力。
按垂直导电结构的差异，又分为利用V型槽实现垂直导电的VVMOSFET和具有垂直导电双扩散MOS结构的VDMOSFET（Vertical Double-diffused MOSFET），本文主要以VDMOS器件为例进行讨论。
功率MOSFET为多元集成结构，如国际整流器公司（International Rectifier）的HEX FET采用了六边形单元；西门子公司（Siemens）的SIPMOSFET采用了正方形单元；摩托罗拉公司（Motorola）的TMOS采用了矩形单元按“品”字形排列。
mosfet工作原理
MOS晶体管也称为场效应晶体管（FET），它是集成电路中的绝缘FET。
MOS的全名是金属氧化物半导体。
具体地，该名称描述了集成电路中的MOS晶体管的结构，即，将二氧化硅和金属添加到某个半导体器件中以形成栅极。
可以切换MOS晶体管的源极和漏极，这两个都是在p型背栅中形成的n型区域。
1. MOS晶体管的工作原理MOS晶体管也称为场效应晶体管（FET），它是集成电路中的绝缘FET。
MOS的全名是金属氧化物半导体。
具体地，该名称描述了集成电路中的MOS晶体管的结构，即，将二氧化硅和金属添加到某个半导体器件中以形成栅极。
可以切换MOS晶体管的源极和漏极，这两个都是在p型背栅中形成的n型区域。
在大多数情况下，两个区域是相同的。
即使两端进行了切换，设备的性能也不会受到影响。
MOS晶体管2. MOS晶体管的工作原理-MOS晶体管的结构特性MOS晶体管的内部结构如下图所示；导通时，只有一个极性载流子（多载流子）参与导通，这是一个单极晶体管。
传导机制与低功率MOSFET的传导机制相同，但结构差异很大。
低功率MOSFET是横向导电器件。
大多数功率MOSFET采用垂直导电结构，也称为VMOSFET，可大大提高MOSFET的耐压和电流电阻。
它的主要特点是在金属栅与通道之间有一层二氧化硅绝缘层，因此具有很高的输入电阻。
当管打开时，在两个高浓度n扩散区域中形成n型导电通道。
n沟道增强型MOS晶体管必须在栅极上施加正向偏置电压，只有当栅极源极电压大于阈值电压时，才能通过导通沟道来生成n沟道MOS晶体管。
N沟道耗尽型MOSFET是指具有导通沟道而无栅极电压（栅极源极电压为零）的n沟道MOS晶体管。
3. MOS晶体管的工作原理-MOS晶体管的特性3.1mos晶体管的输入输出特性对于具有公共源极连接的电路，源极和基板通过二氧化硅绝缘层隔离，因此栅极电流为0。
当VGSMOS晶体管的特性关于3.2mos晶体管的特性作为开关元件，MOS晶体管还处于截止或导通两种状态。
高频功率放大器大功率晶体管故障简易判断及调试
高频功率放大器大功率晶体管故障简易判断及调试作者：赖泽家来源：《声屏世界》2010年第06期全固态调频发射机高频功率放大器主要用来放大由调频激励器送出的射频已调波信号。
目前,各个厂家大功率晶体管多采用MOSFET,尤其是飞利浦公司生产的BLF177和BLF278被广泛应用于功率放大模块中。
下面以BLF177为例,简述其静态工作点的调试及故障的简易判断方法。
MOSFE管应用时注意点及故障的简易判断方法由于绝缘栅型场效应管输入阻抗很高,所以在保存时一定要采取防静电措施。
可采用下面两种方法:一、放于防静电的包装盒内;二、把场效应管的各极短路放置。
焊接时应注意:一、取放时手不要直接接触各极;二、大功率场效应管需要在底座上均匀地涂上一层导热硅脂,安装在散热器件上,固定螺丝一定要拧紧;安装时场效应管带静电泄放腕套,用防静电烙铁,或拔掉烙铁电源插头,依次焊接场效应管的源极、漏极和栅极。
BLF177故障判断可用在路测量法,即将电流表串在漏极供电线路中,关掉激励器,调整BLF177栅极电压,VGS与ID成正比变化(即电流表的漏极电流读数随栅压电压变化,一般BLF177漏极静态电流设置在100mA),则为正常现象。
另外,也可以用500型万用表测量法,即BLF177和BLF278的栅源开启电压在2~4.5之间,漏极之间导通状态下的直流电阻RDS=0.2~0.3Ω,接近0Ω。
这种测量方法步骤如下:一、正向导通测量(量程选择10KΩ档)。
将红表棒接源极S,黑表棒接栅极G,此时栅源间的电阻无限大,栅源间的输入电容被正向充电,栅极为正电压,漏源应该导通,这时红表棒不动,将黑表棒接在漏极D上,表头指示为0Ω,说明漏源导通。
二、反向夹断测量法。
将黑表棒接源极S,红表棒接栅极G,由于电阻很大表头不动,栅源间输入电容被反向充电,栅极为负电压,漏源被夹止,这时将红表棒接源极S,黑表棒接漏极D,表头指示不动,电阻无限大,说明管子漏源被夹断。
场效应晶体管的工作原理
由于栅极与P 区相连,所以,两个PN结都加上了反向电压,只有极微小电流流出栅极。由于漏极和源极都和N区相连,漏、源极之间加正向电压之后,在栅极电压负值不大时,源极之间有漏极电流,D流过,它是由N区中多数载流子(电子)形成的。
当PN结施加反向电压时(P接负极,N接正极),耗尽区就会向半导体内部扩展,使耗尽变宽,使耗尽区里的空间电荷增多。这种扩展,如果N区杂质浓度高于P区,主要在P区进行晶体管的工作原理如图73所示。它是在一块低掺杂的N型区两边扩散两个高掺杂的P型区,形成两个PN结,一般情况下N区比较薄。N区两端的两个电极分别叫做漏极(用字母D表示)和源极(用字母S表示),P 区引出的电极叫做栅极(用字母G表示)。
场效应晶体管的工作原理
场效应晶体管是受电场控制的半导体器件,而普通晶体管的工作是受电流控制的。场效应晶体管主要有结型场效应晶体管和金属氧化物半导体场效应晶体管(通常称MOS型)两种类型。两种管子工作原理不同,但特性相似。
1.结型场效应晶体管的工作原理
与普通结型晶体管一样,结型场效应晶体管的基本结构也是PN结。N型半导体与P型半导体形成PN结时,N区电子很多,空穴很少,而P区空穴很多,电子很少,因此在PN结交界处,N区电子跑向P区,P区空穴跑向N区。这样,在N区留下的是带正电的施主离子,在P区留下的是带负电的受主离子。这一区域内再也没有自由电子或空穴了,故称为“耗尽区”或“耗尽层”,又称空间电荷区
更多电子元件资料
由于P N结的耗尽区大部分在N区,当加上反向电压时,耗尽区主要向N区扩展。电压愈高,两个耗尽区之间电流可以通过的通道(常称为沟道)就愈窄,所以加在栅极与源极之间的负电压越大,两个耗尽区变得越厚,夹在中间的沟道就越薄,从而使沟道的电阻增大,漏电流ID减小;反之ID增大。漏极电流ID的大小会随栅、源之间的电压UGS大小而变,也就是说,栅、源电压US能控制漏电流ID,这就是结型场效晶体管的工作原理。需要着重指出的是,它是用电压来控制管子工作的。前面讲的是两个P 区夹着一个薄的N区形成的结型场效应晶体管,称为N沟道结型场效应晶体管。同样,用两个矿区夹着一个薄的P区就形成P沟道结型场效应晶体管,但是它的正常电压与N区沟道管子相反。
功率场效应晶体管(MOSFET)的工作原理、特性及主要参数
功率场效应晶体管（MOSFET）的工作原理、特性及主要参数功率场效应晶体管（Power Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET）。
其特点是：属于电压型全控器件、栅极静态内阻极高（109Ω）、驱动功率很小、工作频率高、热稳定性好、无二次击穿、安全工作区宽等；但MOSFET的电流容量小、耐压低、功率不易做得过大，常用于中、小功率开关电路中。
MOSFET的结构和工作原理1.MOSFET的结构MOSFET和小功率MOS管导电机理相同，但在结构上有较大的区别。
小功率MOS管是一次扩散形成的器件，其栅极G、源极S和漏极D在芯片的同一侧。
而MOSFET主要采用立式结构，其3个外引电极与小功率MOS管相同，为栅极G、源极S和漏极D，但不在芯片的同一侧。
MOSFET的导电沟道分为N沟道和P沟道，栅偏压为零时漏源极之间就存在导电沟道的称为耗尽型，栅偏压大于零（N沟道）才存在导电沟道的称为增强型。
MOSFET的电气符号如图1所示，图1（a）表示N沟道MOSFET，电子流出源极；图1（b）表示P沟道MOSFET，空穴流出源极。
从结构上看，MOSFET还含有一个由S极下的P区和D极下的N区形成的寄生二极管，该寄生二极管的阳极和阴极就是MOSFET的S极和D极，它是与MOSFET不可分割的整体，使MOSFET无反向阻断能力。
图1中所示的虚线部分为寄生二极管。
图1 MOSFET的电气符号2.MOSFET的工作原理（1）当栅源电压uGS=0时，栅极下的P型区表面呈现空穴堆积状态，不可能出现反型层，无法沟通漏源极。
此时，即使在漏源极之间施加电压，MOS管也不会导通。
MOSFET结构示意图如图2（a）所示。
图2 MOSFET结构示意图（2）当栅源电压uGS＞0且不够充分时，栅极下面的P型区表面呈现耗尽状态，还是无法沟通漏源极，此时MOS管仍保持关断状态，如图2（b）所示。
MOSFET的简述及工作原理及应用领域解析
MOSFET的简述及工作原理及应用领域解析描述MOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor-金属氧化物半导体场效应晶体管）是一种半导体器件，广泛用于开关目的和电子设备中电子信号的放大。
由于MOSFET的尺寸非常小，因此MOSFET既可以是核心也可以是集成电路，可以在单个芯片中进行设计和制造。
MOSFET器件的引入带来了电子开关领域的变化。
1 什么是MOSFET？MOSFET是具有源极（Source），栅极（Gate），漏极（Drain）和主体（Body）端子的四端子设备。
通常，MOSFET的主体与源极端子连接，从而形成诸如场效应晶体管的三端子器件。
MOSFET通常被认为是晶体管，并且在模拟和数字电路中都使用。
这是MOSFET的基本介绍。
该设备的一般结构如下：场效应晶体管根据上述MOSFET结构，MOSFET的功能取决于沟道宽度中发生的电气变化以及载流子（空穴或电子）的流动。
电荷载流子通过源极端子进入通道，并通过漏极离开。
沟道的宽度由称为栅极的电极上的电压控制，该电极位于源极和漏极之间。
它与极薄的金属氧化物层附近的通道绝缘。
器件中存在的MOS容量是整个操作的关键部分。
带有端子的MOSFETMOSFET可以通过两种方式发挥作用：1）耗尽模式（Depletion Mode）2）增强模式（Enhancement Mode）耗尽模式当栅极端子两端没有电压时，该通道将显示其最大电导。
而当栅极端子两端的电压为正或负时，则沟道电导率会降低。
举例：增强模式当栅极端子两端没有电压时，该器件将不导通。
当栅极端子两端的电压最大时，该器件将显示出增强的导电性。
增强模式2 MOSFET的工作原理MOSFET器件的主要原理是能够控制源极端子和漏极端子之间的电压和电流。
它几乎像一个开关一样工作，并且该设备的功能基于MOS电容器。
MOS电容器是MOSFET的主要部分。
场效应晶体管工作状态-概述说明以及解释
场效应晶体管工作状态-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容为：场效应晶体管（Field Effect Transistor，缩写为FET）是一种重要的半导体器件，广泛应用于电子设备中。
它是一种可以控制电流流动的三个电极的器件，包括栅极、漏极和源极。
与普通的双极型晶体管相比，场效应晶体管具有更高的输入电阻、较低的噪声和较高的频率响应，使得它在放大、开关和模拟电路中具有很大的优势。
场效应晶体管的工作原理是基于栅极电场的控制作用。
通过在栅极施加一定的电压来控制漏极和源极之间的电流，从而实现对电路的控制。
场效应晶体管的工作状态可以通过栅极电压和漏极电流来表示，主要包括截止、放大和饱和三个状态。
在截止状态下，栅极电压较低，漏极电流较小，晶体管处于关闭状态，电路中几乎没有电流流动。
在放大状态下，栅极电压适当增加，漏极电流逐渐增大，晶体管开始放大信号。
在饱和状态下，栅极电压继续增加，漏极电流达到最大值，晶体管处于稳定放大状态。
场效应晶体管的特性参数包括漏极电流、互导、最大功率、负反馈等。
这些参数反映了器件的工作性能和特点，对于电子设备的设计和应用具有重要的指导意义。
总而言之，场效应晶体管作为一种重要的半导体器件，在电子设备中发挥着重要的作用。
它的工作原理和工作状态对于理解和应用该器件至关重要。
深入了解场效应晶体管的工作状态和特性参数，对于合理设计电子电路、提高电路性能具有重要意义。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应包含对整个文章的结构进行简要介绍和概述。
需要说明文章的主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的。
在概述中，可以简要介绍场效应晶体管的重要性和广泛应用，以及为什么有必要探讨其工作状态。
接着，说明文章的结构，即引言、正文和结论三个主要部分。
最后，明确文章的目的，即为了深入理解场效应晶体管的工作状态及其特性参数。
正文部分是文章的核心，主要包括场效应晶体管的基本原理、工作状态以及特性参数。
场效应管的工作原理
场效应管的工作原理场效应管（Field Effect Transistor，简称FET）是一种半导体器件，它具有高输入阻抗、低噪声、低功耗等特点，在电子电路中有着广泛的应用。
它的工作原理主要是通过控制栅极电场来调节源极和漏极之间的电流，从而实现信号放大、开关控制等功能。
本文将从场效应管的结构、工作原理和特点等方面进行介绍。
1. 结构。
场效应管由栅极、源极和漏极组成。
栅极与源极之间的电场可以控制源极和漏极之间的电流，因此栅极相当于晶体管的控制极，而源极和漏极则相当于晶体管的发射极和集电极。
根据不同的结构和工作原理，场效应管可以分为MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应管）和JFET（结型场效应管）两种类型。
2. 工作原理。
MOSFET的工作原理是基于金属-氧化物-半导体结构。
当栅极施加正电压时，在栅极和氧化物之间形成一个电场，这个电场会影响半导体中的载流子密度，从而控制源极和漏极之间的电流。
而JFET的工作原理是基于PN结的结型场效应。
当栅极施加正电压时，栅极与源极之间形成一个反型电场，这个电场会影响沟道中的载流子密度，从而控制源极和漏极之间的电流。
3. 特点。
场效应管具有许多优点，如高输入阻抗、低噪声、低功耗、频率响应好等。
由于栅极与源极之间的电场可以控制电流，因此场效应管的输入阻抗非常高，可以减小输入信号源对电路的影响。
同时，场效应管的噪声水平较低，适合用于放大弱信号。
此外，由于场效应管的控制电压较低，因此功耗也较小。
另外，场效应管的频率响应也很好，适合用于高频电路。
4. 应用。
场效应管在电子电路中有着广泛的应用，如放大器、开关、振荡器等。
在放大器中，场效应管可以用作信号放大器、运算放大器等；在开关电路中，场效应管可以用作数字开关、模拟开关等；在振荡器中，场效应管可以用作正弦波振荡器、方波振荡器等。
此外，场效应管还可以用于集成电路、功率放大器、射频电路等领域。
总结。
场效应管是一种重要的半导体器件，它具有高输入阻抗、低噪声、低功耗等特点，在电子电路中有着广泛的应用。
大功率场效应晶体管
大功率场效应晶体管大功率场效应晶体管（High Power Field Effect Transistor，简称HPFET），是一种采用场效应晶体管技术的半导体器件，具有高功率、高频率、低失真和高可靠性等优点，被广泛应用于高性能功率放大器、交流/直流变换器、电源控制等领域。
一、HPFET的基本原理HPFET是一种三端器件，包括源极、漏极和栅极，其中栅极作为控制电极，可以通过施加电压来控制漏极与源极之间的导通情况。
HPFET的工作原理基于负性温度系数的电阻特性，即源漏结区域的电阻随着栅极电压的变化而改变。
二、HPFET的特点1.高功率：HPFET可以承受较大的电压和电流，支持高功率输出；2.高频率：由于结构简单，HPFET具有较高的工作频率；3.低失真：HPFET的特性曲线平坦，失真小，适用于声音信号放大；4.高可靠性：HPFET的结构简单，元器件数量少，因此具有较高的可靠性。
三、HPFET的应用领域1.行业领域：HPFET被广泛应用于电源控制、电动机控制、信号放大与变换等领域；2.通信领域：HPFET被应用于微波/毫米波通讯领域，如移动通信、雷达、卫星通信等；3.医疗领域：HPFET被应用于X射线设备、高频电刀等医疗器械；4.军事领域：HPFET被应用于军事雷达、导弹、飞机等设备。
四、HPFET的优势1.功率密度高：因为HPFET可以承受较大的电流和电压，所以功率密度较高，可以用于大功率应用；2.结构简单：HPFET的元器件数量少，结构简单，制作工艺易于掌握；3.工作稳定：HPFET的电路稳定性和可靠性较高，不容易受到外部干扰。
总之，HPFET作为一种高性能的场效应晶体管，在电源控制、通信、医疗、军事等领域具有广泛的应用前景。
未来随着科技的发展，HPFET的技术将更加完善，为人们的生活和工作带来更多的便利。
场效应管原理及应用
转;场效应管的工作原理及应用1场效应管的工作原理及应用场效应管（用FET表示）与晶体管的控制机理不同，它是利用输入电压去控制输出电流的一种半导体器件。
根据结构和工作原理不同分为绝缘栅型（又称MOS管或MOS－FET）场效应管和结型（JFET）场效应管两大类型。
与晶体管相比，它具有输入电阻高，制造工艺简单，特别适合大规模集成等诸多优点，因此得到了广泛的应用。
1.FET的工作原理和放大作用为了说明FET的工作原理和放大作用，我们先从一个简单而实用的亮度调整电路谈起。
图1是一个用MOSFET构成的亮度调整由路。
由图1可见。
如果我们旋动调节旋钮（调节图中RW电位器）就可以改变MOSFET的输入电压VGS，实现控制灯泡电流、改变灯光亮度的目的。
电阻R1和R2的阻值决定了控制电压的范围，R1主要决定输入控制电压VGS的最大值，R2主要决定输入控制电压VGS的起始值。
由于R1和R2的值可取得很大，因此可减少控制回路的电流，节省电能。
并联在输入端的稳压二极管D2用来限制输入控制电压VGS，使 VGS不超过1OV，以保护 MOSFET。
那么 MOSFET是如何实现用输入电压VGS去控制输出电流ID的呢？又为什么电路中的 R1和R2可选得很大呢？这正是由MOSFET的控制机理和结构来实现的。
MOSFET有N沟道和P沟道两种类型，每种类型又分为增强型和耗尽型，即N为道增强型、N沟还耗尽型、P沟道增强型和P为道耗尽型四种MOS管，我们在图1光度调整电路中所采用的MOS管为N沟道增强型MOSFET。
它的结构及符号如图2（a）、（b）所示。
它是在一块P 型硅片上扩散两个相距很近的高掺杂N型区（用N＋表示），并分别从两个N型区上引出两个电极，分别称为源极（用S表示）和漏极（用D表示），在源区和漏区之间的衬底表面覆盖一层很薄的绝缘层，再在这绝缘层上覆盖一层金属薄层，形成栅极（用G表示），因此，栅极与其它两电极之间是绝缘的，故输入电阻极高。
晶体管和场效应管工作原理详解
晶体管和场效应管工作原理详解一、晶体管工作原理晶体管是一种由半导体材料制成的三极管，包含有一个发射极（Emitter）、一个基极（Base）和一个集电极（Collector）。
晶体管中的基极由一种特殊掺杂的半导体材料制成，称为P型材料；发射极和集电极由另一种特殊掺杂的半导体材料制成，称为N型材料。
当晶体管的基极接收到一个输入信号时，由于基极和发射极之间是pn结，当基极发生正向偏置时，使得pn结带来较宽的导电区域，基极电流会流过这个导电区域。
这个基极电流进一步影响了集电极电流的流动，通过集电极电流的变化，就可以实现对信号的放大。
晶体管工作的关键在于基极电流和集电极电流之间的放大效应。
晶体管的放大效应由pn结引入，当基极电流变化时，pn结的导电区域也会变化，从而影响到集电极电流。
这种影响是通过指数函数的方式来进行放大的，使得晶体管能够根据输入信号的微小变化，控制较大的输出信号。
因此，晶体管是一种具有放大功能的电子器件。
二、场效应管工作原理场效应管是一种基于场效应原理的电子器件，它由一个掺杂有杂质的半导体材料制成。
它由源极（Source）、栅极（Gate）和漏极（Drain）三个部分组成，其中栅极周围包覆着一个绝缘薄膜，以阻止栅极与其他部分直接接触。
场效应管的工作原理是通过改变栅极电场的强弱来控制源漏电源之间的电流流动。
当栅极电压为零时，场效应管处于截止状态，源漏间几乎没有电流流动。
当栅极电压大于零时，栅极电场会使得源漏之间产生一个导电通道，从而允许电流流动。
栅极电场的强弱由栅极电压控制，当栅极电压变化时，电场的强度也随之变化。
场效应管的导通与否取决于电场是否足够强以形成导电通道。
如果电场足够强，导电通道就会形成，电流会从漏极流向源极；如果电场不够强，导电通道就会断开，电流无法从漏极流向源极。
场效应管工作原理的优势在于，控制电流流动的是电场，而不是电流本身。
因此，场效应管的控制信号能够产生较小的功率损耗，从而提高了电子设备的效率。
场效应管 工作原理
场效应管工作原理
场效应管是一种电子器件，也称为晶体管。
它通过控制外部电场来改变电子的导电性能。
场效应管由P型或N型半导体材
料制成，其工作原理基于金属氧化物半导体场效应。
当场效应管的栅极电压为零时，通道中没有电子流动，管子处于截止状态。
当栅极电压增加时，形成了一个负电场，这使得
N型半导体通道中的自由电子向栅极靠拢。
由于栅极和通道之间的绝缘层，电子无法直接通过栅极流过，而是聚集在通道的表面，形成一个电子气体。
这个电子气体在栅极电场影响下导电。
当栅极电压增加到一定程度时，栅极电场将吸引足够多的电子，使得N型半导体通道完全形成，这时场效应管处于饱和状态。
此时，电子在通道中畅通无阻地流动，形成了一个电流路径。
与此相反，当栅极电压减小到截止电压以下时，场效应管重新进入截止状态，电子无法通过通道，电流被阻断。
总之，通过控制栅极电压，场效应管可以实现电流的开关控制。
这种工作原理使得场效应管在集成电路中被广泛应用，如放大器、开关和逻辑门等。
- 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)。
文丨孙胜柱
摘 要：分析高频大功率场效应晶体管的工作原理、结构特点。ＭＯＳＦＥＴ的存放、使用和测 量方法。
关键词：大功率场效应晶体管； 工作原理； 存放； 使用和测量
１ 高频功率放大器的作用 高频功率放大器是全固态调频与电 视发射机中的一个重要组成部分。其任 务是用来放大由激励器送出的已调波信 号。这个小功率的已调波信号经过一系 列的放大——缓冲级、中间放大级、末 级功率放大级和功率合成后获得足够的 高频功率后，高效率、不失真地经由馈 线送到天线上发射出去。
图１
尽状态，仍无法沟通漏－源V-MOSFET 仍处于截止状态③当VGS达到或超过一 定电压时，P型区表面发生转型形成很 薄的Ｎ型沟道，从而构成了漏－源极间 的导电沟道，使V－MOSFET进入导通 状态，加VDS后就会产生漏极电流ID。 VGS越大，ID也就越大，实现了VGS对 ID的控制作用。
3.2 V－MOSFET的特性曲线 Ｎ沟道增强型MOSFET常采用共源 连接方式电路图如图2与图2对应的特性 曲线如图3输出特性曲线上所划分的三个 工作区分别是：①线性区②饱和区③击 穿区。各工作区特点如下：线性区：漏 电流ID随VDS的变化近似线性变化。饱 和区：ID几乎不随VＤＳ变化，但当VGS 增大时由于沟道电阻减小其饱和电流值 也相应增加所以饱和区为V－MOSFET
4.3 MOSFET的简单测量 BLF177和BLF278的栅源门限电 压在2-4.5v之间，MRF１４８Ａ、 MRF151G的栅源门限电压在15v，漏源 之间在导通状态下的直流电阻为0.2-0.3 欧姆接近于零。在测量管子时可用500型 万用表，它的×10K电阻档内部接有9v电 池，正端为红表笔与电池的负极连接， 负端为黑表笔接电池的正极。测量时应 先检查表笔是否在正确位置。 ①BLF177和BLF278的管脚位置见图
３ 大功率场效应晶体管 场效应晶体管（FET）用于高频 大功率大多采用金属－氧化物－半导 体场效应晶体管（简称MOSFET）， MOSFET按工作方式分有增强型和耗 尽型两类，而每类又分为N沟道和P沟 道。增强型MOSFET的栅偏压为正；耗 尽型MOSFET的栅偏压为负。现在制造 的管子多数是Ｎ沟道增强型（简称V－ MOSFET）。 3.1 V－MOSFET的工作原理 V－MOSFET在工作时，①当栅－ 源极电压VGS≤0时，栅极下面P型区表 面呈现多子堆积状态，无法沟通漏-源。 V-MOSFET处于截止状态。②当VGS ＞0但较小时栅极下面Ｐ型区表面呈现耗
参数
漏源击穿 电压最小
ＢＬＦ１７７ １１０ ＭＲＦ１４８Ａ １２５ ＢＬＦ２７８ １１０ ＭＲＦ１５１５ １－５
漏源间直流 电阻欧姆
０．２ ０．１－０．３ ０．２ ０．１－０．３
输出 功率（Ｗ）
１５０ ３０ ３００ ３００
功率 增益 Ｂ）
（
Ｄ
栅源电 压最大
１９
±２０
１８
±４０
１８
±２０
１６
±４０
漏源工 作电压
５０ ５０ ５０ ５０
图５
带来新的问题，因为栅极如果感应有电 荷，就很难释放掉，电荷的积累就会使 电压升高。特别是极间电容比较小的管 子，少量的电荷就可能产生击穿管子的 高电压。为避免这种情况，不能让栅极 悬空，要在栅源极之间保持直流通路， 即使不用时也要用金属线将三个电极短 路的情况下保存。
图２
图３
的线性放大区。击穿区，当VDS大于某 一电压时，漏极与衬底的PN结发生反 向击穿，ID急剧增加特性曲线进入击穿 区，此时的VDS称为击穿电压，所以在 设计和调整放大器时应避免工作在击穿 区。
3.3 V－MOSFET的特点 由于V－MOSFET的栅极是一个V型 槽生成两个沟道，可提供较大的电流密 度。其特点有：①输入、输出阻抗高， 易实现宽带匹配。②功率增益高，输出 功率大，且驱动小易实现功率控制。 ③漏源击穿电压高，对安全可靠工作有 利。④正向跨导较大，且跨导的线性 好。⑤通频带宽，高频特性好。⑥负电 流温度系数，热稳定性优良。⑦低的导 通电阻，既能提高最大输出功率，又能 保持较低的耗散功率。⑧输入、输出间 的反馈电容小，线路便于设计和调整。 3.4 常用的大功率场效应晶体管主 要技术参数 在全固态调频与电视发射机中， 功率放大器的前级常采用飞利浦公司 生产的BLF177或摩托罗拉公司生产 MRF149A其外形图和电路符号如图4。 其中1是漏极D；3是栅极G；2，4是 源极S。主要技术参数如下表： 在全固态调频与电视发射机中，功
4.2 使用 ①在取用和安装功放管时，一定要 把人体上积聚的静电放掉，以免感应静 电损坏功放管。②在维修功率放大器时 最好不带电，必须在带电情况维修时 可只加静态电压测量其偏置电压。并在 调整放大器时应先降低电源电压，进行
粗调，然后，再在规定的电压下进行细 调。这样就能有效地防止击穿功放管。 在加激励情况下，不能用万用表去测功 放管的栅极或漏极的电压即使测量其结 果也是不准确的，也不能用手去触摸功 放管周围的元器件，防止被高频灼伤或 人体所带静电损坏功放管。③定期检查 功放管输出端负载连接是否牢固可靠， 否则当负载开路或短路时，功放管会由 于过载而损坏。
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 通信技术
率放大器的末极常用双推挽MOSFET功
放管如BLF278和MRF151G等，外形图
和电路符号如图5，其中1，2为漏极；
3，4为栅极；5为源极。
４ 大功率ＭＯＳＦＥＴ的存放和使用
4.1 存放
前面介绍的几种常用MOSFET器
图４
件，输入阻抗很高是重要的优点，但也
２ 高频功率放大管的特点 高频功率放大管是组成高频功率放 大器的关键器件，它本身的电气技术指 标的好坏将直接影响着整个功率放大器 的性能。随着电子科技的飞速发展大功 率的场效应晶体管不断问世，为研制生 产大功率等级全固态调频与电视发射机 提供了便利条件。作为功率放大器件的 晶体管与电子管相比具有体积小、重量 轻、耗电省、寿命长、电压低等优点。 目前全固态调频与电视发射机采用了这 种大功率放大管，为广播电视设备向数 字化发展奠定了基础。