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。根据三极管的原理开发出的新一代放大元件,有3个极性,栅极,漏极,源极,它的特点是栅极的内阻极高,采用二氧化硅材料的可以达到几百兆欧,属于电压控制型器件。
1、场效应管的分类
按结构场效应管分为:结型场效应(简称JFET)、绝缘栅场效应(简称MOSFET)两大类。
按沟道材料:结型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种。
按导电方式: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。
2、场效应管与双极性晶体管的比较
(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,而晶体管是既利用多数载流子,也利用少数载流子导电,由于少数载流子的浓度对温度、辐射等外界条件很敏感,因此,对于环境变化较大的场合,采用场
效应管比较合适。
(3)场效应管的源极和漏极是对称的,可以互换使用,耗尽型MOS管的栅——源电压可正可负,因此灵活性比晶体管好。
(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,因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。
(5)场效应管除了和晶体管一样可作为放大器件及可控开关外,还可作压控可变线性电阻使用。
(6)晶体管导通电阻大,场效应管导通电阻小,只有几百mΩ,使用场效应管做电子开关的效率比晶体管高。
3、场效应管使用的注意事项
(1)为了安全地使用场效应管,在线路的设计中不能超过管子的耗散功率。最大漏源电压、最大栅源电压和最大电流等参数的极限值。
(2)各类型场效应管在使用时,都要严格按要求的偏置接入电路中,要遵守场效应管偏置的极性。如结型场效应管栅源漏之间是PN结。N沟道管栅极不能加正偏压,P沟道管栅极不能加负偏压等等。
(3)MOS场效应管由于输入阻抗极高,所以,在运输、贮藏中必须将引出脚短路。要用金属屏蔽包装,以防止外来感应电势将栅极击穿。尤其要注意,不能将MOS场效应管放入塑料盒子内,保存时最好放在金属盒内同时也要注意管子的防潮。
(4)为了防止场效应管栅极感应击穿,要求一切测试仪器、工作台、电烙铁、线路本身都必须有良好的接地,管脚在焊接时,先焊源极;在连入电路之前。管的全部引线端保持互相短接的状态,焊接完后才把短接材科去掉,从元器件架上取下管子时,应以适当的方式确保人体接地如采用接地环等;当然,如果能采用先进的气热型电烙铁焊接场效应管是比较方便的,并且可确保安全在未关断电源时,绝对不可以把管插入电路或从电路中拔出。以上的安全措施在使用场效应管时必须注意。
(5)在安装场效应管时。注意安装的位置要尽量避免靠近发热元件;为了防止管件震动,有必要将管壳体紧固起来。
(6)对于功率型场效应管,要有良好的散热条件。因为功率型场效应管在高负荷条件下运用。必须设计足够的散热器,确保壳体温度不超过其额定值。使器件长期、稳定、可靠地工作。
审核编辑 :李倩
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