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2.10 场效应管的选用与测试

场效应管由于具有输入电阻非常高(可达109~1015Ω)、噪声低、动态变化范围大和温度系数小等优点,以及与三极管的电流控制不同,是电压控制元件,因此应用也较为广泛。

场效应管分结型和绝缘栅(即MOS)型两大类。

(1)场效应管的符号和外形

场效应管的符号和外形如图2-14所示。

图2-14 场效应管的符号和外形

(2)常用场效应管的特点及主要用途

常用场效应管的特点及主要用途见表2-34。

表2-34 常用场效应管的特点及主要用途

(3)场效应管主要参数

① 夹断电压UP 也称截止栅压UGS OFF,是在耗尽型结型场效应管或耗尽型绝缘栅型场效应管源极接地的情况下,能使其漏源输出电流减小到零时所需的栅源电压UGS

② 开启电压UT 是增强型绝缘栅型场效应管在漏源电压UDS为一定值时,能使其漏、源极开始导通的最小栅源电压UGS

③ 饱和漏电流IDSS 是耗尽型场效应管在零偏压(即栅源电压UGS为零)、漏源电压UDS大于夹断电压UP时的漏极电流。

④ 击穿电压BUDSBUGS

a.漏源击穿电压BUDS也称漏源耐压值,是当场效应管的漏源电压UDS增大到一定数值时,使漏极电流ID突然增大、且不受栅极电压控制时的最大漏源电压。

b.栅源击穿电压BUGS是场效应管的栅、源极之间能承受的最大工作电压。

⑤ 耗散功率PD 也称漏极耗散功率,该值约等于漏源电压UDS与漏极电流ID的乘积。

⑥ 漏泄电流IGSS 是场效应管的栅-沟道结施加反向偏压时产生的反向电流。

⑦ 直流输入电阻RGS 也称栅源绝缘电阻,是场效应管栅-沟道在反偏电压作用下的电阻值,约等于栅源电压UGS与栅极电流的比值。

⑧ 漏源动态电阻RDS 是漏源电压UDS的变化量与漏极电流ID的变化量之比,一般为数千欧以上。

⑨ 低频跨导gm 也称放大特性,是栅极电压UG对漏极电流ID的控制能力,类似于三极管的电流放大倍数β值。

⑩ 极间电容 是场效应管各极之间分布电容形成的杂散电容。栅源极电容(输入电容)CGS和栅漏极电容CGD的电容量为1~3pF,漏源极电容CDS的电容量为0.1~1pF。

(4)常用场效应管的主要参数

3DJ、3DO、3CO系列场效应管主要参数见表2-35。

表2-35 3DJ、3DO、3CO系列场效应管主要参数

(5)场效应管的测试

用万用表欧姆挡可判别结型场效应管的管脚和管子的好坏。从结型场效应管的结构可知,栅极G与源极S和漏极D之间呈二极管特性;源极S与漏极D之间呈电阻特性。

① 管脚的判别 将万用表打到R×100挡,红、黑表笔任接管子的两脚,测得一个电阻值,然后调换表笔,又测得一个电阻值。如果两次测得的电阻值大小很接近,则可判定被测的两脚为源极S和漏极D,剩下的一脚为栅极G;如果前后两次测得的电阻值相差很大,则可判定被测的两脚分别为栅极G和源极S或栅极G和漏极D。测试值为小阻值时,黑表笔(正表笔)所接的脚为栅极G。

② 好坏的判断 分别测试栅极G和源极S、栅极G和漏极D。如果测得的正、反向电阻值相差很大,则管子是好的;如果正、反向电阻值均小,则管子已击穿损坏;如果正向电阻很大,则管子性能很差。另外,再测试源极S和漏极D。如果阻值为零或无穷大,说明管子已坏;如果阻值为一定值,测试时可用手触摸栅极G,此时万用表的表针应有变化,表针摆动范围越大,管子性能越好。

对于绝缘栅场效应管,只能用测试仪测试。

(6)使用场效应管的注意事项

① 场效应管,尤其是绝缘栅场效应管,输入电阻非常高,不用时各电极要短接,以免栅极感应电荷而损坏管子。

② 结型场效应管的栅源电压不能接反,但可在开路状态下保存。

③ 为了保持场效应管的高输入阻抗,管子应注意防潮。

④ 带电物体(如电烙铁、测试仪表)与场效应管接触时,均需接地,以免损坏管子。特别是焊接绝缘栅场效应管时,还要按源极—漏极—栅极的先后次序焊接,最好断电后再焊接。电烙铁功率不应超过45W,一般以15~30W为宜,一次焊接时间应不超过10s。

⑤ 绝缘栅场效应管切不可用万用表测试,只能用测试仪测试,而且要在接入测试仪后,才能去掉各电极短接线。取下时,则应先短路,再取下,要避免栅极悬空。

⑥ 使用带有衬底引线的场效应管时,其衬底引线应正确连接。

⑦ 陶瓷封装的芝麻管有光敏特性,使用时注意避光。