场效应管
场效应管介绍
场效应管原理场效应管是只有一种载流子参与导电的半导体器件，是一种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(Junction Field Effect Transister)和绝缘栅型场效应三极管IGFET( Insulated Gate Field Effect Transister) 之分。
IGFET也称金属-氧化物-半导体三极管MOSFET （Metal Oxide Semiconductor FET）。
1.1 1.1.1MOS场效应管MOS场效应管有增强型（Enhancement MOS 或EMOS）和耗尽型(Depletion)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)场效应管一、工作原理1．沟道形成原理当VGS=0 V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间形成电流。
当栅极加有电压时，若0＜VGS＜VGS(th)时，通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斥，出现了一薄层负离子的耗尽层。
耗尽层中的少子将向表层运动，但数量有限，不足以形成沟道，所以仍然不足以形成漏极电流ID。
进一步增加VGS，当VGS＞VGS(th)时（VGS(th) 称为开启电压），由于此时的栅极电压已经比较强，在靠近栅极下方的P型半导体表层中聚集较多的电子，可以形成沟道，将漏极和源极沟通。
如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流ID。
在栅极下方形成的导电沟1线性电子电路教案道中的电子，因与P型半导体的载流子空穴极性相反，故称为反型层（inversion layer）。
随着VGS的继续增加，ID将不断增加。
场效应管
1.4 场效应三极管（JFET ）场效应三极管参与导电的有一种极性的载流子：多子，因此叫单极型三极管，又因这种管子是利用电场效应来控制电流的，所以又称为场效应三极管，它是一种电压控制器件，通过栅源电压GS u 来控制漏极电流D i ，在放大区，D i 的值主要取决于GS u ，而基本上与u DS 无关，常常通过跨导 来描述双极型三极管的放大作用；因场效应管只有多子参与导电，且多子的浓度不易受温度光照等环境影响，所以与双极型三极管相比，噪声小，不易受外界温度和辐射影响；场效应管因D 极与S 极PN 结反偏，输入电阻很高，栅极几乎不摄取电流，因此输入电阻很大，结型场效应管一般在107Ω以上，MOS 场效应管则高达1010Ω。
双极型三极管参与导电的有两种极性的载流子：多子和少子。
场效应管根据结构和工作原理不同可分为两大类，一类是结型场效应管，另一类是绝缘栅型场效应管。
它们都只有一种载流子(多子)参与导电,所以场效应管被称为单极型器件。
结型场效应管1.4.1结型场效应管的结构结型场效应管(Junction Field Effect Transistor)简称JFET ，有N 沟道JFET 和P 沟道JFET 之分。
图给出了JFET 的结构示意图及其表示符号。
N(P)沟道JFET ，是在一根N （P ）型半导体棒两侧通过高浓度扩散制造两个重掺杂P +型（N +）区，则在P +（N +）区和N （P ）区的交界处形成两个PN 结，将两个P +（N +）区接在一起引出一个电极，称为栅极(Gate)，在两个PN 结之间的N （P ）型半导体构成导电沟道，一端引出源极，另一端引出漏极（源极和漏极可以互换）。
在源极和漏极两个电极间加上一定电压，便在沟道中形成电场，在此电场作用下，形成由多数载流子——自由电子产生的漂移电流。
将电子发源端称为源极(Source)，接收端称为漏极(Drain)。
根据导电沟道的不同，分为N 沟道结型场效应管（其导电沟道是N 型） 和P 沟道结型场效应管（其导电沟道是P 型）1.4.2结型场效应管的原理（N 沟道结型场效应管的U GS 与P 沟道结型场效应管的U GS 方向相反） 1、U GS 对I D 的控制作用在G 极和S 极之间加上反向电压U GS ，使G 极和导电沟道之间的两个PN 结反向偏置，就可以通过改变U GS 大小来改变耗尽层的宽度。
什么是场效应管
什么是场效应管场效应管（Field Effect Transistor，简称FET）是一种用于电子设备中的半导体器件。
场效应管利用静电场控制电流流动，其工作原理与晶体管相似。
本文将介绍场效应管的定义、工作原理、类型以及应用领域。
定义：场效应管是一种三极管，由栅极（Gate）、源极（Source）和漏极（Drain）组成。
其中，栅极是控制电流的电极，源极是电流进入管子的电极，漏极是电流从管子流出的电极。
工作原理：场效应管的工作原理基于氧化物半导体场效应。
在FET内部，栅极和基底之间存在一层绝缘氧化物。
当栅极上施加电压时，电压在绝缘氧化物上产生电场，控制了栅极和基底之间的电流。
根据电压的极性和大小，场效应管可以分为两种类型：1. N沟道型场效应管（N-channel FET）：N沟道型FET的基底为P型半导体，漏极和源极之间存在一个N型的沟道。
当栅极电压为正值时，电场将吸引阳极中电子，导致电子从源极流向漏极，形成电流。
2. P沟道型场效应管（P-channel FET）：P沟道型FET的基底为N型半导体，漏极和源极之间存在一个P型的沟道。
当栅极电压为负值时，电场将吸引阴极中的空穴，导致空穴从源极流向漏极，形成电流。
应用领域：场效应管在电子设备中有广泛的应用，包括：1. 放大器：场效应管可以作为放大器，放大小信号电压或电流，用于音频放大、射频放大等应用。
2. 开关：场效应管可以作为开关，控制电流的通断。
例如，在数字逻辑电路中，场效应管可用于构建数字逻辑门电路。
3. 电源稳定器：场效应管可用于构建电源稳定器，保持电源输出的稳定性，用于电子设备的供电。
4. 数模转换器：场效应管可以将模拟信号转换为数字信号，用于模数转换器中的采样和保持电路。
总结：场效应管是一种重要的半导体器件，通过控制电场实现电流控制。
它具有放大器、开关、电源稳定器等多种应用，广泛用于电子设备和电路中。
了解场效应管的工作原理和应用，有助于理解电子技术中的基本原理和电路设计。
场效应管
MOS管分为四种类型：N沟道耗尽型管、N沟道增强型管、P沟道耗尽型管和 P沟道增强型管。
MOS管的特点
输入阻抗高、栅源电压可正可负、耐高温、易 集成。
N沟道增强型绝缘栅场效应管 （1）结构与符号 增强型的特点
1. 工作原理
绝缘栅场效应管利用 UGS 来控制“感应电荷”
的多少，改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的
一、结型场效应管(JFET)
1 结构与工作原理 （1）构成 结型场效应管又有N沟道和P沟道两种类型。
N沟道结型场效应管的结构示意图
结型场效应管的符号
(a)N沟道管
(b) P沟道管
（2）工作原理 N· JFET的结构及符号
在同一块N型半导体上制作两 个高掺杂的P区，并将它们连 接在一起，引出的电极称为栅 极G，N型半导体的两端引出 两个电极，一个称为漏极D， 一个称为源极S。P区与N区交 界面形成耗尽层，漏极和源极 间的非耗尽层区域称为导电沟 道。
直流输入电阻 RGS ：其等于栅源电压与栅极电流之比，结型管的 RGS 大于10^7 欧，而MOS管的大于10^9欧。
二、交流参数
1. 低频跨导 gm 用以描述栅源之间的电压 UGS 对漏极电流 ID 的控 制作用。 ΔI D gm ΔU GS U DS 常数 单位：ID 毫安(mA)；UGS 伏(V)；gm 毫西门子(mS)
绝缘栅
B端为衬底，与源极短接在一起。
N沟道耗尽型MOS管的结构与符号
（2）N沟道的形成 N沟道的形成与外电场对N沟道的影响 控制原理分四种情况讨论：
① uGS 0时，来源于外电场UGS正极的正电荷使SiO2中原有的正电荷数目增加， 由于静电感应，N沟道中的电子随之作同等数量的增加，沟道变宽，沟道电阻减 小，漏电流成指数规律的增加。
场效应管(建议看)
0V –1V –2V uGS = – 3 V
uDS
IDSS
可 变 电 阻 区
预夹断轨迹，uGD＝UGS（off）
恒 流 区
击 穿 区
i D gm U GS
夹断电压
夹断区（截止区）
夹断电压为负
∴栅源电压越负，电流iD越小。
①夹断区： i D 0 UGS<UGS(off) ②可变电阻区(预夹断轨迹左边区域）：
之间的函数关系，即
iD f (uGS ) |U DS 常数
N沟道结型场效应管UGS=0时，存在导电沟道，电流最大；
栅源之间加负向电压UGS＜0直至沟道消失，电流为零。
UGS=0V -1V -2V -3V 夹断电压
U GS ( off ) 0
栅源电压越负，电流越小 恒流区条件：
U GS U GS (off )
3、特性曲线与电流方程
转移特性 输出特性曲线
N沟道增强型MOS管在UGS=0时，无导电沟道，电流为零。
UGS加正向电压至开启电压后，电流随UGS的增大而增大。
VDS 为正的
6V 5V 4V 3V 开启电压
U GS ( th ) 0
栅源电压越正，电流越大 恒流区条件：
U GS U GS (th )
增强型N沟道
耗尽型N沟道
增强型P沟道 耗尽型P沟道
说明：
1、栅极用短线和沟道隔开，表示绝缘栅； 2、箭头：由P区指向N区； 3、虚线：增强型MOS管； 实线：耗尽型MOS管。
二、N沟道增强型MOS管的工作原理
在通常情况下，源极一般都与衬底相连，即UBS=0。 为保证N沟道增强型MOS管正常工作，应保证： ① UGS=0时，漏源之间是两只背向的PN结，不管UDS 极性 如何，其中总有一个PN结反偏，所以不存在导电 沟道。UGS必须大于0（UGS>0）管子才能工作。 ②漏极对源极的电压UDS必须为正值(UDS>0)。这样在漏 极电压作用下，源区电子沿导电沟道行进到漏区，产 生自漏极流向源极的电流。
六种场效应管
六种场效应管场效应管（Field-Effect Transistor，简称FET）是一种非常重要的电子器件，它能够通过控制输入电场来调节输出电流。
场效应管分为MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）和JFET（结型场效应管）两大类，每类中又分为增强型和耗尽型。
第一种场效应管是N沟道增强型MOSFET（N-Channel Enhanced MOSFET）。
N沟道增强型MOSFET是一种双极性器件，其栅极和漏极之间的电场控制输出电流。
当栅极电压为正值时，它吸引正极性的载流子，导致漏极电流增加。
N沟道增强型MOSFET通常用于低功率应用，如放大器和开关电路。
第二种场效应管是N沟道耗尽型MOSFET（N-Channel Depletion MOSFET）。
N沟道耗尽型MOSFET的工作原理与N沟道增强型MOSFET类似，但是它的栅极电压为0伏时有输出漏极电流，因此被称为耗尽型。
N沟道耗尽型MOSFET通常用于特定应用，如电压参考电路和电流源。
第三种场效应管是P沟道增强型MOSFET（P-Channel Enhanced MOSFET）。
P沟道增强型MOSFET与N沟道增强型MOSFET原理相同，但是它使用了P型半导体材料。
当栅极电压为负值时，它吸引负极性的载流子，导致漏极电流增加。
P沟道增强型MOSFET通常用于低功率应用和负电压电路。
第四种场效应管是P沟道耗尽型MOSFET（P-Channel Depletion MOSFET）。
P沟道耗尽型MOSFET与P沟道增强型MOSFET原理相同，只是栅极电压为0伏时有输出漏极电流。
P沟道耗尽型MOSFET通常用于特定应用，如负电压参考电路和负电流源。
第五种场效应管是结型场效应管（Junction Field-Effect Transistor，简称JFET）。
JFET是一种单极性器件，通过控制栅源电压来调节输出电流。
JFET分为N沟道和P沟道两种类型，其工作原理均基于P-N结的特性。
六种场效应管
六种场效应管一、结型场效应管结型场效应管是一种单极场效应管，其工作原理是基于栅极电压改变二氧化硅（SiO2）层中电荷分布来实现对漏极电流的控制。
它的工作特点是在工作过程中不需要很大的功耗，并且具有良好的噪声特性。
在电子设备中，结型场效应管通常用于放大、振荡、开关等电路中。
二、绝缘栅型场效应管绝缘栅型场效应管是一种单极场效应管，其工作原理是通过在二氧化硅（SiO2）绝缘层上覆盖金属薄膜来实现对源极和漏极之间的控制。
由于没有栅极氧化层与半导体之间的电容，因此其输入电阻非常高，并且具有低噪声特性。
在电子设备中，绝缘栅型场效应管通常用于放大、振荡、开关等电路中。
三、MOS型场效应管MOS型场效应管是一种单极场效应管，其工作原理是通过在金属-氧化物-半导体（MOS）结构上施加电压来改变电荷分布实现对漏极电流的控制。
它的优点是输入电阻高、驱动电流小、功耗低、易于集成等。
在电子设备中，MOS型场效应管通常用于放大、振荡、开关等电路中。
四、高电子饱和迁移率型场效应管高电子饱和迁移率型场效应管是一种具有高电子饱和迁移率的单极场效应管。
它的工作原理是通过改变栅极电压来改变半导体内部的电子饱和迁移率实现对漏极电流的控制。
它的优点是具有高速响应和低功耗特性，适用于高速数字电路和模拟电路中。
五、高电子饱和迁移率型场效应管高电子饱和迁移率型场效应管是一种具有高电子饱和迁移率的双极场效应管。
它的工作原理是通过改变栅极电压来改变半导体内部的电子饱和迁移率实现对漏极电流的控制。
它的优点是具有高速响应和低功耗特性，适用于高速数字电路和模拟电路中。
六、结型双极型场效应管结型双极型场效应管是一种双极场效应管，其工作原理是基于栅极电压改变半导体内部的电子和空穴浓度实现对漏极电流的控制。
它的优点是具有高速响应和低功耗特性，适用于高速数字电路和模拟电路中。
同时，它还具有较好的噪声特性和稳定性，适用于各种复杂的电子设备中。
常用场效应管的种类与识别
常用场效应管的种类与识别一、什么是场效应管场效应晶体管（Field Effect Transistor，FET）简称场效应管。
这种晶体管由多数载流子参与导电，也称为单极型晶体管，它属于电压控制型半导体元件。
具有输入阻抗高、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。
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（闸极）与其他电极完全绝缘而得名。
按沟道半导体材料的不同，场效应管又分为N沟道和P沟道两种。
P沟道场效应管的工作原理与N沟道场效应管完全相同，只不过导电的载流子不同，供电电压极性不同而已，这如同三极管有NPN型和PNP型一样。
同普通三极管一样，场效应管也有三个引脚，分别是门极（又称栅极）、源极、漏极3个端子。
场效应管可看做一只普通三极管，栅极（闸极）G对应基极B，漏极D对应集电极C，源极S对应发射极E（N沟道对应NPN型晶体管，P沟道对应PNP晶体管）。
二、常用场效应管的种类与识别目前应用最为广泛的是绝缘栅型场效应管，简称MOS管或简称MOSFET（Met al Oxide Semiconductor FET，即金属-氧化物-半导体场效应管），这里就侧重介绍绝缘栅型场效应管的相关知识与测量方法。
1、常用场效应管的种类（1）小功率场效应管常用的小功率场效应管主要有TO-92封装和SOT-23、SOT-223等封装形式。
采用TO-92封装的场效应管型号常用的有2N7002、BSP254、BS170、1N60等。
这种场效应管主要用在放大、电子开关电路中。
TO-92封装场效应管的实物如图1所示。
图1 TO-92封装场效应管采用SOT-23封装的有代码为K1N、K72、K7A、K7B的2N7002（N沟道）、代码为335的FDN335N（N沟道）、NDS356AP（P沟道）等型号。
这种场效应管主要用在放大、电子开关电路中。
场效应管
U GS 2 I D I DSS (1 ) UP
偏置电路
外加偏置电路
R1和R2提供一个固定栅压
R2 UG ED R1 R 2 R2 E D -I R D S R1 R 2
正常工作
UGS = UG-US
注：要求UG>US，才能提供一个正偏压，增强型管子才能
三种基本放大电路
当UDS增加到UGDUT时， 此时预夹断区域加长，伸向S极。 UDS增加的
部分基本降落在随之加长的夹断沟道上， ID基本
趋于不变。 动画3-3
耗尽型MOS场效应管
N沟道耗尽型MOS场效应管结构
耗尽型MOS管存在 原始导电沟道
+++++++
耗尽型MOS管
1 gm
微变参数
5. 极间电容
主要的极间电容有：
Cgs—栅极与源极间电容 Cgd —栅极与漏极间电容
Cgb —栅极与衬底间电容
Csd —源极与漏极间电容 Csb —源极与衬底间电容 Cdb —漏极与衬底间电容
场效应管的微变等效电路
低频微变等效电路
由输出特性： ID=f(UGS,UDS)
Δ ID Δ ID Δ ID Δ I DU g0Δ U GS g dsΔ UΔ U GS 0Δ U DS Δ DS mΔ U GS Δ U GS Δ U DS DS
结型场效应管
结型场效应管（JFET)的特性曲线
与MOS的特性曲线基本相同，只不过MOS的栅压可正可负，而结型场效 应三极管的栅压只能是P沟道的为正或N沟道的为负。 转移特性曲线 输出特性曲线
UP
结 型 场 效 应 管
N 沟 道 耗 尽 型
场效应管参数大全
场效应管参数大全场效应管（Field Effect Transistor）是一种三端电子器件，由源极（Source）、栅极（Gate）和漏极（Drain）组成。
在场效应管中，栅极控制电流的流动，输出电流由源极到漏极流动。
场效应管广泛应用于电子设备和集成电路中，是数字和模拟电路中最重要的组成元件之一、下面是场效应管的一些重要参数：1. 阈值电压（Threshold Voltage）：场效应管的阈值电压（Vth）是指在栅极电压低于该值时，管子处于截止（OFF）状态，没有漏极电流流过。
阈值电压是场效应管的重要特性之一，对于管子的工作状态和电路设计都有重要影响。
2. 最大漏极电流（Maximum Drain Current）：最大漏极电流（Idmax）是指在给定的栅极-漏极电压下，场效应管可以承受的最大漏极电流。
超过最大漏极电流的电流将损坏管子。
3. 转导电导（Transconductance）：转导电导（gm）是指单位栅极-漏极电压变化时，漏极电流的变化量。
转导电导是场效应管的重要参数，也用来衡量管子的增益和灵敏度。
4. 漏极电压（Drain-Source Voltage）：漏极电压（Vds）是指场效应管的漏极与源极之间的电压差。
漏极电压对场效应管的工作状态和性能有重要影响。
5. 饱和电流（Saturation Current）：饱和电流（Idsat）是指在给定的栅极电压下，场效应管的漏极电流达到饱和状态时的电流值。
6. 耗散功率（Power Dissipation）：耗散功率是指场效应管在工作中消耗的功率。
场效应管的耗散功率深受设计要求和环境温度的影响。
7. 开启时间和关闭时间（Turn-On and Turn-Off Time）：开启时间是指场效应管由截止状态转变为导通状态所需的时间，关闭时间是指从导通状态转变为截止状态所需的时间。
8. 输入和输出电容（Input/Output Capacitance）：输入和输出电容是指场效应管输入和输出端之间的电容。
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。
场效应管(MOS管)知识介绍
场效应管(MOS管)知识介绍6.1场效应管英文缩写：FET(Field-effect transistor)6.2 场效应管分类：结型场效应管和绝缘栅型场效应管6.3 场效应管电路符号：结型场效应管S SN沟道 P沟道6.4场效应管的三个引脚分别表示为:G(栅极),D(漏极),S(源极)D D D DGG G G 绝缘栅型场效应管增强型 S 耗尽型N沟道 P沟道 N沟道 P沟道注：场效应管属于电压控制型元件，又利用多子导电故称单极型元件，且具有输入电阻高，噪声小，功耗低，无二次击穿现象等优点。
6.5场效应晶体管的优点：具有较高输入电阻高、输入电流低于零，几乎不要向信号源吸取电流，在在基极注入电流的大小，直接影响集电极电流的大小，利用输出电流控制输出电源的半导体。
6.6场效应管与晶体管的比较（1）场效应管是电压控制元件，而晶体管是电流控制元件。
在只允许从信号源取较少电流的情况下，应选用场效应管；而在信号电压较低，又允许从信号源取较多电流的条件下，应选用晶体管。
（2）场效应管是利用多数载流子导电，所以称之为单极型器件，而晶体管是即有多数载流子，也利用少数载流子导电。
被称之为双极型器件。
（3）有些场效应管的源极和漏极可以互换使用，栅压也可正可负，灵活性比晶体管好。
（4）场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作，而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上，因此场效应管6.7 场效应管好坏与极性判别:将万用表的量程选择在RX1K档,用黑表笔接D极,红表笔接S极,用手同时触及一下G,D极,场效应管应呈瞬时导通状态,即表针摆向阻值较小的位置,再用手触及一下G,S极, 场效应管应无反应,即表针回零位置不动.此时应可判断出场效应管为好管.将万用表的量程选择在RX1K档,分别测量场效应管三个管脚之间的电阻阻值,若某脚与其他两脚之间的电阻值均为无穷大时,并且再交换表笔后仍为无穷大时,则此脚为G 极,其它两脚为S极和D极.然后再用万用表测量S极和D极之间的电阻值一次,交换表笔后再测量一次,其中阻值较小的一次,黑表笔接的是S极,红表笔接的是D极.。
场效应管详细资料
一：场效管的作用场效管和三极管一样都能实现信号的控制和放大，但它与三极管的工作原理不一样场效管也有三只脚，分别是控制极栅极（G极）、源极（S极）、漏极（D极）场效管与三极管三只引脚的对应关系：栅极（G）对应基极（B）、源极（S）对应发射极（E）、漏极（D）对应集电极（C）二：场效管的分类主板中的场效管，按照极性有P沟道和N沟道主板上常用的场效管有SOT－23、SOT－223、SO－8、TO－251、TO－252（TO －263）等其中SOT－23封装的有代码为KIN或K72或K7A或K7B的2N7002（N沟道）；代码为335的FDN335N（N沟道）、NDS356AP（P沟道）等开题，这种场效管主要用在放大和电子开关电路中其中SO－8封装的场效管，其内部有两个场效管，这种场效管通常称为双场效管，主板中常用的型号有FDS8936、SI9936、NDS9956A、FDS9926A、FDS6912、FDS6912A、FDS6982、FDS6930A等，这种场效管主要用在电子开关和小功率稳压供电电路中其中SOT－223封装的有代码为BSP100（N沟道）、P3055LL（N沟道）等型号，这种场效管主要用在中，小功率稳压电路中，如北桥供电、3.3V供电其中TO－251封装的有代码为HUF76107D3（N沟道）、AMP3055（N沟道）等型号，这种场效管主要应用在中功率供电电路中，如南桥供电、北桥供电、AGP 显卡供电、内在供电电路中其中TO－252（TO－263）封装的有代码为HUF76121D3S、60N03、50N03、45N03、FDB6030、CEB703AL、CEB603AL、RF1S45N03LSM、RFD3055SM、BUZ102SL、PHD96NQ03LT、PHD98N03LT、PHD9NQ20T、FDB6670、K3296、32N03等型号，以上都属于N沟道场效管，都属于大功率N沟道场效管，这种场效管主要应用在大供电电路中，如CPU供电电路三：场效管的识别在电脑电路中，场效管常用字母“Q”、“V”、“VT”加数字表示对于主板中使用的贴片场效管来说，从左到右其引脚基本为G、D、S（散热片接D极）四：场效管的检测与代换在维修中，主板中的场效管通常为击穿（短路）损坏，这时保引脚之间通常呈短路状态，因此用数字万用表的二极管档检测各引脚间的压降值通常为0V。
场效应管详解课件
SUMMAR Y
03
场效应管的应用
在数字电路中的应用
总结词
场效应管在数字电路中主要用作开关控制，具有低导通电阻、高速开关特性和 低静态功耗等优点。
详细描述
在数字电路中，场效应管常用于逻辑门电路、触发器、寄存器等数字逻辑电路 中，作为开关元件控制信号的通断。由于其低导通电阻和高开关速度，场效应 管能够实现高速、低功耗的数字逻辑功能。
噪声系数
场效应管在工作过程中产生的噪声与输入 信号的比值，表示场效应管的噪声水平。 噪声系数越低，信号质量越好。
失真系数
场效应管在工作过程中产生的非线性失真 与输入信号的比值，表示场效应管的失真 水平。失真系数越低，信号质量越好。
极限参数
01
02
03
04
最大漏极电流
场效应管能够承受的最大漏极 电流。超过该电流值可能会损
焊接操作
在焊接场效应管时应使用适当的焊接温度和时间，避免过热或时间 过长导致性能下降或损坏。
电源开关
在开关电源时应先关闭电源开关，避免瞬间电流过大对场效应管造 成损坏。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
06
场效应管的发展趋势与 展望
当前发展状况
场效应管在电子设备 中广泛应用，如放大 器、振荡器、开关等 。
的能量损耗和电磁干扰，提高电源的整体性能。
REPORT
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DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
04
场效应管的检测与代换
检测方法
1 2 3
判断电极
通过测量电极间的电阻来判断场效应管的电极， 通常G极与D极之间的电阻较小，S极与D极之间 的电阻较大。
六种场效应管
六种场效应管场效应管，也称为放大管或开关管，是一种电子元件，常用于放大电路和开关电路中。
根据N沟道场效应管（N-channel）和P沟道场效应管（P-channel）的不同，可以将场效应管分为两类。
下文将详细介绍这六种场效应管的特点和应用。
1. N沟道增强型场效应管（N-channel Enhancement-mode MOSFET）N沟道增强型场效应管是一种常见的场效应管，其通道内没有形成倒转层，需要加正压才能导通。
它具有高输入阻抗、低输出阻抗以及较高的放大能力。
N沟道增强型场效应管广泛应用于放大电路、开关电路、数字电路、感应器等。
2. P沟道增强型场效应管（P-channel Enhancement-mode MOSFET）P沟道增强型场效应管与N沟道增强型场效应管相似，但其通道内由P型材料构成，需要加负压才能导通。
P沟道增强型场效应管广泛应用于自动控制系统、电源管理、信号处理等领域。
3. N沟道耗尽型场效应管（N-channel Depletion-mode MOSFET）N沟道耗尽型场效应管是一种通道内部已经形成倒转层的场效应管，其导通状态是默认状态，需要施加负压才能阻断导通。
N沟道耗尽型场效应管常用于模拟电路、功率放大器、电源稳压器等领域。
4. P沟道耗尽型场效应管（P-channel Depletion-mode MOSFET）P沟道耗尽型场效应管与N沟道耗尽型场效应管类似，但其导通状态是默认阻断状态，需要施加正压才能导通。
P沟道耗尽型场效应管广泛应用于低电平开关、电源管理、信号选择等场合。
5. 绝缘栅双极晶体管（Insulated-gate Bipolar Transistor，IGBT）绝缘栅双极晶体管是一种结合了MOSFET和双极晶体管特点的高压功率半导体器件。
IGBT具有高输入阻抗、低导通压降、高电流放大倍数等特点，在电力电子领域被广泛应用于变频器、电机驱动、逆变器等高压高功率设备中。
第二章-场效应管
（4）击穿区 当UDS增大到一定 程度时，iD骤然增大，
晶体管将被击穿。
2. 转移特性曲线 iD f (uGS ) u DS C
iD /mA
I DSS
5
4 3 2
iD
为保证场效 应管正常工作， PN 结 必 须 加 反 向偏置电压
式中：
uGS 2 iD I DSS (1 ) U GSoff
i D几乎不变
D G
P
P UDS
UGS
S
uGD<UGSoff（预夹断后）
图3 UDS对导电沟道的影响 若uDS继续增大， 则uGD<UGSoff，耗尽层闭合部分(即夹断区)将 加长。 UDS的增大部分几乎全部降落在夹断区，沟道两端的压降几 乎不变，使得iD几乎不变，表现出iD的恒流特性。
3. uGD<uGSoff时，uGS对漏极电流iD的影响（转移特性曲线）
耗尽型： uGS =0 时，有沟道
1. 在uGS=0时，就存在导电沟道（称原始导电沟道）。
2. uGS>=0 uDS>0时，iD>0，且uGS↑→iD↑；
3. uGS减小为负值时，iD↓； 当uGS=UGSoff时，iD=0，管子进入截止状态。
iD
iD / mA ＋6 V 4 3 UG S＝＋ 3 V 0V －3V
在uGD<uGSoff的情况下，当uDS为一常量时，对应于确 定的uGS，就有确定的iD。此时，可以通过改变uGS来控制 iD的大小。由于漏极电流iD受栅-源电压uGS的控制，故称 场效应管为电压控制元件。
三、 结型场效应管的特性曲线
1. 输出特性曲线
i D / mA
iD f (u DS ) uGS C
场效应管
iD
d
6
4
2
可 6 变 电 恒流区 4 阻 区
2
vGS
-4 -2 0 2 0
截止区
vDS
2 4 6 8
其它类型MOS管
（2）P沟道增强型：VGS = 0时，ID = 0 开启电压小于零，所以只有当VGS < 0时管 子才能工作。
s P
g
d
P PN结
N 衬底
其它类型MOS管
（3）P沟道耗尽型：制造时在栅极绝缘层中掺有大量 的负离子，所以即使在VGS=0时，由于负离子的作用， 两个P区之间存在导电沟道（类似结型场效应管）。
ID
工作原理
(c) VDS夹端长度 场强 ID=IDSS基本不变。
ID
3. 输出特性
输出特性: 表示vGS一定时，iD与vDS之间的变化关系。
iD f (vDS ) V
GS
iD
(1) 截止区（夹断区） 如果VP= -4V， VGS= -4V以下区域就是 截止区 VGS VP ID=0
2. 工作原理
ID
（1）VGS对导电沟道的影响：
(a) VGS=0，VDS=0,ID=0
栅源之间是反偏的PN结， RGS>107，所以IG=0
工作原理
(b) 0< VGS < VP VGS 耗尽层变宽
(c) |VGS | = VP ， 导电沟道被全夹断 VP(VGS(OFF) )：夹断电压
可 6 变 电 4 阻 区
V -VDS = VP GS
预夹端轨迹
V =0V GS
恒流区
V =-2V GS
截止区
2 V =-4V GS 0 2 4 6 8 10 12 vDS
场效应管
场效应管百科名片场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管。
由多数载流子参与导电，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。
目录基本特点工作原理主要参数型号命名主要作用试验测试分类简介测量方法基本特点工作原理主要参数型号命名主要作用试验测试分类简介测量方法∙判断方法∙产品特性∙电气特性∙参数符号∙注意事项∙使用优势∙应用领域∙应用特点展开编辑本段基本特点场效应管属于电压控制元件，这一点类似于电子管的三极管，但它的构造与工作原理和电子管是截然不同的，与双极型晶体管相比，场效应晶体管具有如下特点：场效应管（1）场效应管是电压控制器件，它通过UGS来控制ID；（2）场效应管的输入端电流极小，因此它的输入电阻很大。
（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）由于不存在杂乱运动的少子扩散引起的散粒噪声，所以噪声低。
编辑本段工作原理场效应管工作原理用一句话说，就是“漏极-源极间流经沟道的ID，用以门极与沟道间的pn结形成的反偏的门极电压控制ID”。
更正确地说，ID 流经通路的宽度，即沟道截面积，它是由pn结反偏的变化，产生耗尽层扩展变化控制的缘故。
在VGS=0的非饱和区域，表示的过渡层的扩展因为不很场效应管大，根据漏极-源极间所加VDS的电场，源极区域的某些电子被漏极拉去，即从漏极向源极有电流ID流动。
从门极向漏极扩展的过度层将沟道的一部分构成堵塞型，ID饱和。
将这种状态称为夹断。
这意味着过渡层将沟道的一部分阻挡，并不是电流被切断。
在过渡层由于没有电子、空穴的自由移动，在理想状态下几乎具有绝缘特性，通常电流也难流动。
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一、复习引入三极管是电流控制型器件，使用时信号源必须提供一定的电流，因此输入电阻较低，一般在几百～几千欧左右。
场效应管是一种由输入电压控制其输出电流大小的半导体器件，所以是电压控制型器件；使用时不需要信号源提供电流，因此输入电阻很高（最高可达1015Ω），这是场效应最突出的优点；此外，还具有噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、功耗低优点，因此得到了广泛的应用。
按结构的不同，场效应管可分为绝缘栅型场效管（IGFET）和结型场效应管（JFET）两大类，它们都只有一种载流子（多数载流子）参与导电，故又称为单极型三极管。
二、新授（一）N沟道增强型绝缘栅场效应管MOSFET1．结构和符号图1（a）是N沟道增强型绝缘栅场效应管的结构示意图，它以一块掺杂浓度较低的P型硅片作为衬底，利用扩散工艺在P型衬底上面的左右两侧制成两个高掺杂的N 区，并用金属铝在两个N区分别引出电极，分别作为源极s和漏极d ；然后在P型硅片表面覆盖一层很薄的二氧化硅（SiO2）绝缘层，在漏源极之间的绝缘层上再喷一层金属铝作为栅极g，另外在衬底引出衬底引线B（它通常在管内与源极s相连接）。
可见这种管子的栅极与源极、漏极是绝缘的，故称绝缘栅场效应管。
这种管子由金属、氧化物和半导体制成，故称为MOSFET，简称MOS管。
不难理解，P沟道增强型MOS管是在抵掺杂的N型硅片的衬底上扩散两个高掺杂的P区而制成。
（a）N沟道结构示意图（b） N沟道符号（c）P沟道符号图1 N沟道增强型MOS管的结构与符号图1 (b)、(c)分别为N沟道、P沟道增强型MOS管的电路符号。
2．工作原理与特性曲线以N沟道增强型MOS管为例讨论其工作原理。
（1）工作原理工作时，N沟道增强型MOS管的栅源电压u GS和漏源电压u DS均为正向电压。
当u GS=0时，漏极与源极之间无导电沟道，是两个背靠的PN结，故即使加上u DS，也无漏极电流，i D=0，如图2(a)当u GS>0且u DS较小时，在u GS作用下，在栅极下面的二氧化硅层中产生了指向P型衬底，且垂直于衬底的电场，这个电场排斥靠近二氧化硅层的P型衬底中的空穴（多子），同时吸引P型衬底中的电子（少子）向二氧化硅层方向运动。
但由u GS较小，吸引电子的电场不强，只形成耗尽层，在漏、源级间尚无导电沟道出现，i D=0,如图2(b)所示。
若u GS继续增大，则吸引到栅极二氧化硅层下面的电子增多，在栅极附近的P型衬底表面形成一个N型薄层（电子浓度很大），由于它的导电类型与P型衬底相反，故称为反型层，它将两个N区连通，于是在漏、源极间形成了N型导电沟道，这时若有u DS>0，就会有漏极电流i D产生，如图2(c)所示。
开始形成导电沟道时的漏源电压称为开启电压，用U GS(th)表示。
一般情况下，U GS(th)约为几伏。
随着U GS的增大，沟道变宽，沟道电阻减小，漏极电流i D增大，这种u GS=0时没有导电沟道，u GS>U GS(th)后才出现N型导电沟道的MOS管，被称为N沟道增强型MOS管。
导电沟道形成后，当u DS=0时，管内沟道是等宽的。
随着u DS的增加，漏极电流i D沿沟道从漏极流向源极产生电压降，使栅极与沟道内各点的电压不再相等，靠近源极一端电压最大，其值为u GS，靠近漏极一端电压最小，其值为u GD(u GD=u GS-u DS)，于是沟道变得不等宽，靠近漏极处最窄，靠近源极处最宽，如图2（c）所示。
当u DS增大到使u GD=u GS-u DS=U GS(th)时，在漏极一端的沟道宽度接近于零，这种情况称为沟道预夹断。
若再增大，夹断区将向源极方向延伸，如图2(d)所示。
(2)特性曲线(a) u GS=0时没有导电沟道 (b) u GS较小时没有导电沟道(c)u GS>U GS(th)时产生导电沟道 (d)u DS较大时出现夹断，i D趋于饱和图2 N 沟道增强型MOS 管工作图解场效应管的特性曲线有输出特性曲线和转移特性曲线两种。
由于输入电流(栅流)几乎等于零，所以讨论场效应管的输入特性是没有意义的。
场效应管的输出特性又称为漏极特性。
i D 与输出电压u DS 和输入电压i GS 有关，当栅源电压u GS 为某一定值时，漏极电流i D 与漏源电压u DS 之间的关系式为输出特性关系式，即 ()|GS D DS ui f u ==常数（1-1）当漏源电压u DS 为某一定值时，漏极电流i D 与栅源电压u GS 之间的关系式为转移特性关系式，即()|GS D GS u i f u ==常数（1-2）N 沟道增强型MOS 管共源组态的输出特性曲线和转移特性曲线，分别如图3(a)和3(b)所示。
N 沟道增强型MOS 管的输出特性曲线可分为四个区域； 1）可变电阻区（也称非饱和区）满足u GS >U GS （th ）（开启电压），u DS <u GS -U GS(th)，为图中预夹断轨迹左边的区域，其沟道开启。
在该区域u DS 值较小，沟道电阻基本上仅受u GS 控制。
当u GS 一定时，i D 与u DS 成线性关系，该区域近似为一组直线。
这时场效管D 、S 间相当于一个受电压u GS 控制的可变电阻。
(a)输出特性（b）转移特性图3 N沟道增强型MOS管的特性曲线2）恒流区（也称饱和区、放大区、有源区）满足U GS≥U GS(th)且U DS≥U GS-U GS(th)，为图中预夹断轨迹右边、但尚未击穿的区域，在该区域内，当u GS一定时，i D几乎不随u DS而变化，呈恒流特性。
i D仅受uＧＳ控制，这时场效应管D、S间相当于一个受电压uＧＳ控制的电流源。
场效应管用于放大电路时，一般就工作在该区域，所以也称为放大区。
3）夹断区（也称截止区）满足u GS＜U GS(th)为图中靠近横轴的区域，其沟道被全部夹断，称为全夹断，iＤ＝0，管子不工作。
4）击穿区位于图中右边的区域。
随着u DS的不断增大，PN结因承受太大的反向电压而击穿，iＤ急剧增加。
工作时应避免管子工作在击穿区。
转移特性曲线可以从输出特性曲线上用作图的方法求得。
例如在图3（a）中作u DS＝6V的垂直线，将其与各条曲线的交点对应的i D、u GS值在i D－u GS坐标中连成曲线，即得到转移性曲线，如图3（b）所示。
（二）耗尽型绝缘栅场效应管的结构及其工作原理1．结构和符号N沟道耗尽型MOS管的结构示意图和电路符号如图4所示。
它的结构和增强型基本相同，主要区别是：这类管子在制造时，已经在二氧化硅绝缘层中掺入了大量的正离子，所以在正离子产生的电场作用下，漏、源极间已形成了N型导电沟道（反型层），它的电路符号如图4（b）所示。
P沟道耗尽型FET电路符号如4（c）所示。
2．工作原理当uＧＳ＝0时，只要加上正向电压u DS，就有iＤ产生。
当uＧＳ由零向正值增大时，则加强了绝缘层中的电场，将吸引更多的电子至衬底表面，使沟道加宽，i D增大。
反之，uＧＳ由零向负值增大时，则削弱了绝缘层中的电场，使沟道变窄，i D减小。
当u GS负向增加到某一数值时，导电沟道消失，i D=0，管子截止，此时所对应的栅源电压称为夹断电压，用U GS(off)表示。
由上可知，这类管子在u GS=0时，导电沟道就已形成；当u GS 由零减小到ＵGS(off)时，沟道逐渐变窄而夹断，故称为耗尽型。
所以增强型与耗尽型场效应管的主要区别，就在于u GS =0时是否有导电沟道。
耗尽型MOS 管在u GS <0、u GS >0的情况下都可以工作，这是它的一个重要特点。
耗尽型MOS 管在恒流区内的电流i D 近似表达式为：2()(1)GS D DSS GS off u i I U =-（1-3）（a ）N 沟道结构示意图（b ）N 沟道符号（c ）P 沟道符号图4耗尽型MOS 管的结构与符号式（1-3）中ＩDSS 是U GS ＝0时的漏极电流i D 值，ＵＧＳ(off)为夹断电压。
对于Ｎ沟道耗尽型MOS 管，当满足u GS >U GS(off)（夹断电压），u DS <u GS -U GS(off)时工作在可变电阻区；当满足u GS >U GS(off)且u DS >u GS -U GS(off)时工作在恒温区；当满足u GS <U GS(off)时工作在夹断区。
P 沟道MOS 管和N 沟道MOS 管的主要区别在于作为衬底的半导体材料的类型不同，P 沟道MOS 管是以N 型硅作为衬底，而漏极和源极从两个P区引出，形成的导电沟道为P型。
对于P沟道耗尽型MOS管，在二氧化硅绝缘层中掺入的是负离子，使用时，u GS、u DS的极性与N沟道MOS管相反。
P沟道增强型MOS管的开启电压UＧＳ(th)是负值，而P 沟道耗型场效应管的夹断电压U GS(off)是正值。
（三）结型场应管简介结型场效应管也分为N沟道和P沟道两种，图5所示为结型场效应管结构示意图与电路符号。
（a）N沟道管的结构示意图 (b)平面结构示意图 (c)N 沟道管的电路符号 (d)P沟道管的符号图5 结型场效应管N沟道结型场效应管是在一块Ｎ型半导体两侧扩散生成两个掺杂浓度的P区，从而形成两个PN结。
连接两个P 区引出一个电极，称为栅极g，在N型半导体两端各引出一个电极，分别称为源极s和漏极d。
两个PN结的耗尽层之间存在一个狭长的由源极到漏极的Ｎ型导电沟道。
可见，结型场效应管属于耗尽型，改变加在PN结两端的反向电压，就可以改变耗尽层的宽度，也就改变了导电沟道的宽窄，从而实现利用电压控制导电沟道的电流。
N沟道结型场效应管正常工作时，栅源之间加反向电压，即u GS<0,使两个PN结反偏，漏源之间加正向电压，即u DS>0，形成漏极电流i D。
对于N沟道结型场效应管，当满足u GS>U GS（off）（夹断电压），u DS<u GS-U GS(off)时工作在可变电阻区；当满足u GS>U GS(off)且u DS>u gs-U GS(off)时工作在恒流区；当满足u GS<U GS(off)时工作在夹断区。
为便于学习和记忆，现把各类场效应管的比较列于表1-2中。
表1－2 各类场效应管比较表（四）场效应管的主要参数1．性能参数（１）开启电压UＧＳ(th)和夹断UＧＳ(off)它指u DS一定时，使漏极电流i D等于某一微小电流时栅、源之间所加的电压u GS，对于增强型MOS管称为开启电压UＧS(th),对于耗尽型MOS管称为夹断电压UＧＳ(off)。
（２）饱和漏极电流I DSS它是耗尽型管子的参数，指工作在饱和区的耗尽型场效应管在u GS＝0时的饱和漏极电流。
（３）直流输入电阻RＧＳ指漏、源极间短路时，栅、源之间所加直流电压与栅极直流电压之比。