科普：分享場(chǎng)效應(yīng)管應(yīng)用必須清楚的那些事兒

• 來(lái)源：宇芯電子 更新時(shí)間：2020-10-21 11:19:53點(diǎn)擊：6次

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  科普：分享場(chǎng)效應(yīng)管應(yīng)用必須清楚的那些事兒

  
  

  
  

  本文來(lái)源：電源網(wǎng)

   

          對(duì)于工程師而言，每天的研發(fā)設(shè)計(jì)會(huì)經(jīng)常性與晶體三極管打交道，所以了解這個(gè)元器件是很有必要的。眾所周知，由于場(chǎng)效應(yīng)管有獨(dú)特的特點(diǎn)，造就了輸入阻抗高，噪聲低，熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。我們知道場(chǎng)效應(yīng)晶體管的種類很多，根據(jù)結(jié)構(gòu)不同分為結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管；絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管又稱為金屬氧化物導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管，或簡(jiǎn)稱MOS場(chǎng)效應(yīng)管。今天我們就從場(chǎng)效應(yīng)管應(yīng)用的角度去看看。

   

  

   

          一、如何防止絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管擊穿

   

          由于絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的輸入阻抗非常高，這本來(lái)是它的優(yōu)點(diǎn)，但在使用上卻帶來(lái)了新的問題。由于輸入阻抗高，當(dāng)帶電荷物體一旦靠近柵極時(shí)，在柵極感應(yīng)出來(lái)的電荷就很難通過這個(gè)電阻泄放掉，電荷的累積造成了電壓的升高，尤其是在極間電容比較小的情況下，少量的電荷就會(huì)產(chǎn)生較高的電壓，以至管子還沒使用或者在焊接時(shí)就已經(jīng)擊穿或者出現(xiàn)指標(biāo)下降的現(xiàn)象，特別是MOS管，其絕緣層很薄，更易擊穿損壞。為了避免出現(xiàn)這樣的事故，關(guān)鍵在于避免柵極懸空，也就是在柵源兩級(jí)之間必須保持直流通路。通常是在柵源兩級(jí)之間接一個(gè)電阻(100K以內(nèi))，使累積電荷不致過多，或者接一個(gè)穩(wěn)壓管，使電壓不致超過某一數(shù)值。在保存時(shí)應(yīng)使3個(gè)電極短路，并放在屏蔽的金屬盒內(nèi)；把管子焊到電路上或取下來(lái)時(shí)，也應(yīng)該先將各個(gè)電極短路；安裝測(cè)試時(shí)所用的烙鐵儀器等要有良好的接地，最好拔掉電烙鐵的電源再進(jìn)行焊接。

   

          二、怎樣判斷結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的電極

   

          將萬(wàn)用表置于 RX1K 檔，用黑表筆接觸假定為的柵極G管腳，然后用紅表筆分別接觸另外兩個(gè)管腳，若阻值均比較小(約5~10歐)，再將紅黑表筆交換測(cè)量一次，如阻值大(無(wú)窮)，說明都是反向電阻(PN結(jié)反向)，屬N溝道管，且黑表筆接觸的管為柵極G，并說明原先假定是正確的。再次測(cè)量的阻值均很小，說明是正向電阻，屬于P溝道場(chǎng)效應(yīng)管，黑表筆所接觸的也是柵極G。若不出現(xiàn)上述情況，可以調(diào)換紅黑表筆，按上述方法進(jìn)測(cè)試，直至判斷柵極為止。一般結(jié)型效應(yīng)管的源極與漏極在制造時(shí)是對(duì)稱的，所以，當(dāng)柵極G確定以后，對(duì)于源極S漏極D不一定要判斷，因?yàn)檫@兩個(gè)極可以互換使用，因此沒有必要去判別。源極與漏極之間的電阻約為幾千歐。

   

          三、場(chǎng)效應(yīng)管放大能力的估測(cè)

   

          用萬(wàn)用表的 RX100 檔可以估算場(chǎng)效應(yīng)管的放大能力。具體測(cè)試如下：紅表筆接源極S，黑表筆接漏極D，這樣相當(dāng)于給場(chǎng)效應(yīng)管加上1.5伏的電源電壓，這時(shí)表針指示出的是D-S極間的電阻值。然后用手指捏住柵極G，將人體的感應(yīng)電壓作為輸入信號(hào)加到柵極上。由于場(chǎng)效應(yīng)管的放大作用，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，可以觀測(cè)到表針有較大幅度的擺動(dòng)。如果手捏柵極表針擺動(dòng)很小，說明場(chǎng)效應(yīng)管的放大能力較弱，若表針不動(dòng)，說明場(chǎng)效應(yīng)管已損壞。

   

          注意的是多數(shù)場(chǎng)效應(yīng)管的Rds增大，表針向左擺動(dòng)，少數(shù)場(chǎng)效應(yīng)管的Rds減小，表針向右擺動(dòng)。但無(wú)論表針擺動(dòng)方向如何，只要能明顯的擺動(dòng)，就說明管子具有放大能力。但由于MOS管的輸入電阻更高，柵極允許的感應(yīng)電壓不應(yīng)過高，故不能直接用手去捏柵極，必須用手握螺絲刀的絕緣柄，用金屬桿去碰觸柵極，以防止感應(yīng)電荷直接加到柵極上，引起MOS管的柵極擊穿。

   

          四、實(shí)例(總結(jié)模擬電路中MOS柵極電阻作用)

   

          1）是分壓作用

   

          2）下拉電阻使是盡快泄放柵極電荷將MOS管盡快截止

   

          3）防止柵極出現(xiàn)浪涌過壓(柵極上并聯(lián)的穩(wěn)壓管也是防止過壓產(chǎn)生)

   

          4）全橋柵極電阻也是同樣機(jī)理，盡快泄放柵極電荷，將MOS管盡快截止。避免柵極懸空，懸空的柵極MOS管將會(huì)導(dǎo)通，導(dǎo)致全橋短路

   

          5）驅(qū)動(dòng)管和柵極之間的電阻起到隔離、防止寄生振蕩的作用

  
  

  
  

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