场效应管基础知识资料

场效应管基础知识
一、场效应管的分类
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
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、I DSS —饱和漏源电流。

是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中，栅极电压U GS=0时的漏
源电流。

2、UP —夹断电压。

是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中，使漏源间刚截止时的栅极电压。

3、UT —开启电压。

是指增强型绝缘栅场效管中，使漏源间刚导通时的栅极电压。

4、gM —跨导。

是表示栅源电压U GS —对漏极电流I D的控制能力，即漏极电流I D变化量与栅源电压UGS变化量的比值。

gM 是衡量场效应管放大能力的重要参数。

5、BUDS —漏源击穿电压。

是指栅源电压UGS一定时，场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压。

这是一项极限参数，加在场效应管上的工作电压必须小于BUDS。

6、PDSM —最大耗散功率。

也是一项极限参数，是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率。

使用时，场效应管实际功耗应小于PDSM并留有一定余量。

7、IDSM —最大漏源电流。

是一项极限参数，是指场效应管正常工作时，漏源间所允许通过的最大电流。

场效应管的工作电流不应超过IDSM
几种常用的场效应三极管的主要参数
四、场效应管的作用
2、场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。

常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。

3、场效应管可以用作可变电阻。

4、场效应管可以方便地用作恒流源。

5、场效应管可以用作电子开关。

五、场效应管的测试
1、结型场效应管的管脚识别：
场效应管的栅极相当于晶体管的基极，源极和漏极分别对应于晶体管的发射极和集电极。

将万用表置于R×1k档，用两表笔分别测量每两个管脚间的正、反向电阻。

当某两个管脚间的正、反向电阻相等，均为数KΩ时，则这两个管脚为漏极D和源极S（可互换），余下的一个管脚即为栅极G。

对于有4个管脚的结型场效应管，另外一极是屏蔽极（使用中接地）。

2、判定栅极
用万用表黑表笔碰触管子的一个电极，红表笔分别碰触另外两个电极。

若两次测出的阻值都很小，说明均是正向电阻，该管属于N沟道场效应管，黑表笔接的也是栅极。

制造工艺决定了场效应管的源极和漏极是对称的，可以互换使用，并不影响电路的正常工作，所以不必加以区分。

源极与漏极间的电阻约为几千欧。

注意不能用此法判定绝缘栅型场效应管的栅极。

因为这种管子的输入电阻极高，栅源间的极间电容又很小，测量时只要有少量的电荷，就可在极间电容上形成很高的电压，容易将管子损坏。

3、估测场效应管的放大能力
将万用表拨到R×100档，红表笔接源极S，黑表笔接漏极D，相当于给场效应管加上1.5V的电源电压。

这时表针指示出的是D-S极间电阻值。

然后用手指捏栅极G，将人体的感应电压作为输入信号加到栅极上。

由于管子的放大作用，UDS和ID都将发生变化，也相当于D-S极间电阻发生变化，可观察到表针有较大幅度的摆动。

如果手捏栅极时表针摆动很小，说明管子的放大能力较弱；
若表针不动，说明管子已经损坏。

由于人体感应的50Hz交流电压较高，而不同的场效应管用电阻档测量时的工作点可能不同，因此用手捏栅极时表针可能向右摆动，也可能向左摆动。

少数的管子RDS减小，使表针向右摆动，多数管子的RDS增大，表针向左摆动。

无论表针的摆动方向如何，只要能有明显地摆动，就说明管子具有放大能力。

本方法也适用于测MOS管。

为了保护MOS场效应管，必须用手握住螺钉旋具绝缘柄，用金属杆去碰栅极，以防止人体感应电荷直接加到栅极上，将管子损坏。

MOS管每次测量完毕，G-S结电容上会充有少量电荷，建立起电压UGS，再接着测时表针可能不动，此时将G-S极间短路一下即可。

目前常用的结型场效应管和MOS型绝缘栅场效应管的管脚顺序如下图所示。

六、. 场效应管的特征：
(a) JFET的概念图
(b) JFET的符号
图1 JFET的概念图、符号
图1(b)门极的箭头指向为p指向n方向，分别表示内向为n沟道JFET，外向为p沟道JFET。

图1（a）表示n沟道JFET的特性例。

以此图为基础看看JFET的电气特性的特点。

首先，门极-源极间电压以0V时考虑（VGS =0）。

在此状态下漏极-源极间电压VDS 从0V 增加，漏电流ID几乎与VDS 成比例增加，将此区域称为非饱和区。

VDS 达到某值以上漏电流ID 的变化变小，几乎达到一定值。

此时的ID 称为饱和漏电流（有时也称漏电流用IDSS 表示。

与此IDSS 对应的VDS 称为夹断电压VP ，此区域称为饱和区。

其次在漏极-源极间加一定的电压VDS (例如0.8V)，VGS 值从0开始向负方向增加，ID 的值从IDSS 开始慢慢地减少，对某VGS 值ID =0。

将此时的VGS 称为门极-源极间遮断电压或者截止电压，用VGS (off)示。

n沟道JFET的情况则VGS (off) 值带有负的符号,测量实际的JFET 对应ID =0的VGS 因为很困难,在放大器使用的小信号JFET时,将达到ID =0.1-10μA 的VGS 定义为VGS (off) 的情况多些。

部分型号规格
IRFP254 23A 250V 200W；IRFP260 46A 200V 280W；IRFP264 38A 250V 280W；IRFP340 10A 400V 180W； IRFP250 33A 200V 190W；IRFP350 16A 400V 180W；IRFP360 23A 400V 280W；IRFP450 14A 500V 180W； IRFP460 20A 500V 280W ；IRFP3710；IRFu120； IRFu9120； IRFD110；IRFD9120； 50N06 50A 60V
60N06 60A 60V；70N06 70A 60V；75N06 75A 60V；75N75 75A 75V；80N06 80A60V； SSP3N90 3A 900V 25W； SSP4N60 4A 600V；SSP4N90 4A 900V 140W；SSP5N90 5A 900V 150W；6N60 6A 600V
125W；7N90 7A 900V 150W；IXFH12N90 12A 900V 300W； IXFH12N100 12A 1000V 300W；IXFH13N80 13A 800V 280W
W20N50 20A 500V 180W； IXFH20N60 20A 600V 300W； MTW24N 40 24A 400V 250W
IXFH24N50 24A 500V 250W；IXFH26N50 26A 500V 300W；IXFH32N50 32A 500V 300W；IXFH40N30 40A 300V 300W；IRF510 5.6A 100V 20W ；IRF520 8A 100V 40W；IRF530 14A 100V 79W ；IRF540 28A 100V 150W
IRF620 5A 200V 40W；IRF630 9A 200V 75W；IRF834 8.1A 250V 75W；IRF640 18A 200V 125W IRF644 14A 250V 125W；IRF730 5.5A 400V 75W；IRF740 10A 400V 75W；IRF830 4.5A 500V 75W IRF840 8A 500V 125W ；IRF1010 75A 55V 150W；IRF2807 71A 75V 150W；IRF3205 98A 55V 150W IRF3710 46A 100V 150W ；IRF4710 56A 100V 150W；IRF9530 12A 100V 88W；IRF9540 18A 100V 150W
IRF9610 1.8A 200V 20W ；IRF9620 3.5A 200V 40W；IRF9630 6.5A 200V 75W；IRF9640 11A 200V 125W
IRFBC30 6.2A 600V 74W；IRFBC40 6.2A 600V 125W；IRFBE30 4.1A 800V 125W；IRFBE40 5A 800V 125W
IRFPC50 11A 600V 180W；IRFPC60 16A 600V 280W；IRFPG50；IRFPF30 3.6A 900V 125W； IRFPF50 IRFPF40 47A 900V 150W ；IRFZ20 15A 50V 40W ；IRFZ40 51A 60V 150W ；IRFZ44 50A 60V 190W IRFZ46 33A 55V 45W ；IRFZ48 40A 55V 45W ；IRF40N10 40A 100V 100W ；IXFK48N50 48A 500V 220W
IXFH50N20 50A 200V 300W ；IXFH58N20 58A 200V 300W ；IXFH74N20 74A 200V 300W ；IXFH75N10 75A 100V 300W ；
型号规格
K622 20A 150V 20W；K623 20A 250V 120W；K719 5A 900V 120W；K724 15A 500V 100W；K725 15A 500V 125W；K727 5A 900V 125W；K786 3A 900V 50W ；K791 3A 850V 100W ；K792 3A 900V 100W ；K793 5A 850V 150W；K794 5A 900V 125W；K790 15A 500V 150W；K822 22A 250V 90W；K833 5A 900V
150W
K850 40A 100V 125W；K851 30A 200V 150W；K899 18A 500V 125W；K902 20A 250V 150W
K940 0.8A 60V 0.9W；K956 9A 800V 150W；K962 8A 900V 150W；K1010 6A 500V 80W；K1016 15A 500V 125W；K1020 30A 500V 125W ；K1081 7A 800V 125W ；K1082 6A 900V 125W；K1117 6A 600V 45W
K1118 6A 600V 45W ；K1119 4A 1000V 100W；K1120 8A 1000V 150W ；K1217 8A 900V 100W
K1271 5A 1400V 240W；K1227 30A 250V 150W ；K1341 6A 900V 100W；K1342 8A 900V 100W
K1357 5A 900V 150W ；K1358 9A 900V 150W ；K1413 2A 1500V 3W ；K1414 6A 1500V 3.5W
K1457 5A 900V 70W；K1507 9A 600V 70W；K1512 10A 900V 150W；K1520 30A 500V 200W
K1521 50A 450V 250W ；K1522 50A 450V 250W；K1527 40A 500V 250W；K1544 25A 500V 200W K1723 12A 600V 150W；K1745 18A 600V 150W ；K1796 10A 900V 150W；K1837 50A 500V 250W K1941 12A 600V 125W ；K2038 5A 800V 125W；K2039 5A 900V 150W；K2082 9A 900V 150W
K2333 6A 700V 50W；K2485 6A 900V 150W ；K2608 3A 900V 100W；K2610 5A 900V 125W ；K2611 9A 900V 150W ；K2648 9A 800V 150W ；K2677 10A 900V 65W ；K2700 3A 900V 40W ；K2761 10A 600V 50W
K2765 7A 800V 125W ；K2850 6A 900V 150W ；K2488 10A 900V 150W ；IRFP064N 110A 55V 200W IRFP054N 81A 55V 170W ；IRFP054 70A 60V 230W ；78455 代IRFP054 ；IRFP064 70A 60V 300W IRFP150 40A 100V 200W ；IXFH80N10 80A 100V 300W ；IXFH80N20 80A 200V 300W ；IXFK100N10 100A 100V 450W ；IXFK170N10 170A 100V 450W ；K413 8A 140V 100W ；K534 5A 800V 100W ；K559 15A 450V 100W ；K560 15A 500V 100W
场效应晶体管的几点使用知识
李东方
我们常接触到晶体三级管，对它的使用也比较熟悉，相对来说对晶体场效应管就陌生一点，但是，由于场效应管有其独特的优点，例输入阻抗高，噪声低，热稳定性好等，在我们的使用中也是屡见不鲜，这里根据以前的学习整理几点使用知识，以供大家参考．我们知道场效应晶体管的种类很多，根据结构不同分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管；绝缘栅型场效应管又称为金属—氧化物—半导体场效应管，或简称 MOS场效应管．
1．如何防止绝缘栅型场效应管击穿
由于绝缘栅场效应管的输入阻抗非常高，这本来是它的优点，但在使用上却带来新的问题．由于输入阻抗高，当带电荷物体一旦靠近栅极时，在栅极感应出来的电荷就很难通过这个电阻泄放掉，电荷的累积造成了电压的升高，尤其是在极间电容比较小的情况本下，少量的电荷就会产生较高的电压，以至管子还没使用或者在焊接时就已经击穿或者出现指标下降的现象，特别是MOS 管，其绝缘层很薄，更易击穿损坏。

为了避免出现这样的事故，关键在于避免栅极悬空，也就是在栅源两极之间必须保持直流通路．通常是在栅源两极之间接一个电阻，使累积电荷不致过多，或者接一个稳压管，使电压不致超过某一数值．在保存时应使3个电极短路，并放在屏蔽的金属盒内；把管子焊到电路上或取下来时，也应该先将各个电极短路；安装测试时所用的烙铁仪器等要有良好的接地，最好拔掉电烙铁的电源再进行焊接。

2．怎样判断结型场效应管的电极将万用表置于R 1K挡，用黑表笔接触假定为的栅极G管脚，然后用红表笔分别接触另外两个管脚，若阻值均比较Jj、(约5＼10Q)，再将红黑表笔交挟测量一次．如阻值大(O)，说明都是反向电阻(PN结反向)，属N沟道管，且黑表笔接触的管为栅极C，并说明原先假定是正确的。

再次测量的阻值均很小，说明是正向电阻，属于P沟道场效应管，黑表笔所接触的也是栅极C．若不出现上述情况，可以调换红黑表笔，按上述方法进测试，直至判
断栅极为止．一般结型效应管的源极与漏极在制造时是对称的，所以，当栅极G确定以后，对于源极S漏极D不一定要判断，因为这两个极可以互换使用，因此没有必要去判别．源极与漏极之间的电阻约为几千欧．
3．场效应管放大能力的估测
用万用表的R 100挡可以估算场效应管的放大能力．具体测试如下：红表笔接源极S，黑表笔接漏极D，这样相当于给场效应管加上1 5伏的电源电压，这时表针指示出的是 D-S极间的电阻值．然后用手指捏住栅极G，将人体的感应电压作为输入信号加到栅极上．由于场效应管的放大作用，Uds和Id都将发生变化，也相当于D-S极间电阻发生变化，可以观测到表针有较大幅度的摆动．如果手捏栅极表针摆动很小，说明场效应管的放大能力较弱，若表针不动，说明场效应管已损坏。

注意的是多数场效应管的Rds增大，表针向左摆动，少数场效应管的Rds减小，表针向右摆动．但无论表针摆动方向如何，只要能明显地摆动，就说明管子具有放大能力。

但由于MOS管的输入电阻更高，栅极允许的感应电压不应过高，故不能直接用手去捏栅极，必须用手握螺丝刀的绝缘柄，用金属杆去碰触栅极，以防／,．44-感应电荷直接加到栅极上，引起MOS管的栅极击穿．。