MOS場效應半導體三極管雙極性三極管是電流控制器件,其輸入電阻不夠高,在許多場合下不能滿足人們的要求,經(jīng)過不斷的探索和實踐,人們研制出一種仍具有PN結(jié),但工作機理全然不同的新型半導體器件--場效應管(FET)。
場效應三極管用電場效應來控制電流,故此命名,它的特點是輸入阻抗高、噪音低、熱穩(wěn)定性好且抗幅射能力強,在工藝上便于集成,因此得到廣的應用根據(jù)結(jié)構和原理的不同,場效應三極管可分為以下兩大類。
①結(jié)型場效應三極管(JFET)②絕緣柵型場效應三極管(MOS管)結(jié)型場效應管(JFET)以N溝道結(jié)型場效應管為例,以一塊N型(多子為電子)半導體作基片,在它的兩側(cè)各光刻出一塊區(qū)域,進行高濃度P+擴散(三價的硼),在兩側(cè)形成兩個PN結(jié)。兩個P+區(qū)的引出線連在一起,作為一個電極,稱之為柵極G。在N型半導體的兩端引出兩個電極,分別叫源極S和漏極D。3個電極G、S、D的作用,可以近似地認為分別相當于半導體三極管的基極B、射極E和集電極C。
兩個PN結(jié)之間的區(qū)域,稱為導電溝道,當在漏極和源極間加上電壓,這個區(qū)域就是載流子流過的渠道,也就是電流的通道。由于這里的導電通道是N型半導體,所以這種管子叫N溝道結(jié)型場效應管.
由于場效應管的放大器輸入阻抗很高,因此可以使用容量較小的耦合電容器,不必使用電解電容器。深圳SOT-23場效應管性能
如果我們在上面這個圖中,將電阻Rc換成一個燈泡,那么當基極電流為0時,集電極電流為0,燈泡滅.如果基極電流比較大時(大于流過燈泡的電流除以三極管 的放大倍數(shù) β),三極管就飽和,相當于開關閉合,燈泡就亮了.由于電流只需要比燈泡電流的β分之一大一點就行了,所以就可以用一個小電流來一個大電流的通 斷.如果基極電流從0慢慢增加,那么燈泡的亮度也會隨著增加(在三極管未飽和之極管開關電路由開關三極管VT,電動機M,開關S,基極限流電阻器R和電源GB組成。VT采用NPN型小功率硅管8050,其集電極最大允許電流ICM可達1.5A,以滿足電動機起動電流的要求。M選用工作電壓為3V的小型直流電動機,對應電源GB亦為3V。紹興場效應管出廠價場效應晶體管可由溝道和柵極之間的絕緣方法來區(qū)分。
場效應管 按材質(zhì)分可分成結(jié)型管和絕緣柵型管,絕緣柵型又分成耗盡型和增強型,一般主板上大都是絕緣柵型管簡稱MOS管,并且大都使用增強型的N溝道,其次是增強型的P溝道,結(jié)型管和耗盡型管幾乎不須。主板上用的場效應管的屬性:1、工作條件:D極要有供電,G極要有控制電壓2、主板上的場管N溝道多,G極電壓越高,S極輸出電壓越高3、主板上的場管G極電壓達到12V時,DS全然導通,個別主板上5V導通4、場管的DS機能可對調(diào)N溝道場管的導通截止電壓:導通條件:VG>VS,VGS=V時,處于導通狀況,且VGS越大,ID越大截止條件:VGS,ID并未電流或有很小的電流1、測量極性及管型判斷紅筆接S、黑筆接D值為(300-800)為N溝道紅筆接D、黑筆接S值為(300-800)為p溝道如果先沒G、D再沒S、D會長響,表筆放在G和短腳相接放電,如果再長響為擊穿貼片場管與三極管難以區(qū)別,先按三極管沒,如果不是按場管測場管測量時,取下去測,在主板上測量會不準2、好壞判斷測D、S兩腳值為(300-800)為正常,如果顯示“0”且長響,場管擊穿;如果顯示“1”,場管為開路軟擊穿(測量是好的,換到主板上是壞的),場管輸出不受G極控制。
場效應管的分類方式有多種。按導電溝道的類型可分為N溝道和P溝道場效應管。N溝道場效應管在柵極電壓為正時導通,而P溝道場效應管則在柵極電壓為負時導通。此外,還可以根據(jù)場效應管的結(jié)構分為結(jié)型場效應管和絕緣柵型場效應管。結(jié)型場效應管的柵極與溝道之間通過PN結(jié)連接,而絕緣柵型場效應管的柵極與溝道之間則由絕緣層隔開。不同類型的場效應管在性能和應用上各有特點,工程師們可以根據(jù)具體的電路需求選擇合適的場效應管。在放大電路中,場效應管表現(xiàn)出了出色的性能。由于其高輸入阻抗,對輸入信號的影響很小,可以有效地減少信號源的負載。同時,場效應管的噪聲系數(shù)低,能夠提供更加清晰的放大信號。在共源極放大電路中,場效應管的柵極作為輸入端口,源極接地,漏極作為輸出端口。通過調(diào)整柵極電壓,可以控制漏極電流,從而實現(xiàn)對輸入信號的放大。這種放大方式具有較高的電壓增益和較低的輸出阻抗,適用于各種信號放大應用。場效應晶體管(Field Effect Transistor(FET))簡稱場效應管。
場效應管在開關電路中的應用也非常的。當柵極電壓高于一定閾值時,場效應管導通,相當于一個閉合的開關的;當柵極電壓低于閾值時,場效應管截止,相當于一個斷開的開關。由于場效應管的開關速度快的、損耗小,因此在數(shù)字電路的和功率電子領域中得到了大量的應用。例如,在計算機主板上的,場效應管被用于控制電源的開關,實現(xiàn)對各個部件的供電控制。在電動汽車的電機驅(qū)動系統(tǒng)中的,場效應管則作為功率開關,實現(xiàn)對電機的高效控制。場效應管的工作溫度范圍較寬。深圳低功率場效應管加工廠
場效應管工作原理用一句話說,就是“漏極-源極間流經(jīng)溝道的ID。深圳SOT-23場效應管性能
場效應晶體管可以由各種半導體制成,其中硅是目前常見的。大多數(shù)場效應晶體管是使用傳統(tǒng)的批量半導體加工技術并由單晶半導體晶片作為有源區(qū)或溝道制造而成。特殊的基體材料包括非晶硅、多晶硅、其他非晶半導體以及薄膜晶體管、有機半導體基有機晶體管(OFET)。有機晶體管的柵極絕緣體和電極通常是由有機材料制成。這種特殊的場效應晶體管使用各種材料制造,例如碳化硅(SiC)、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)和砷化銦鎵(InGaAs)。2011年6月,IBM宣布已成功地將石墨烯基場效應晶體管應用于集成電路中。這些晶體管的頻率上限約為2.23 GHz,比標準硅基場效應晶體管高得多。深圳SOT-23場效應管性能