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如何用万用表测量场效应晶体管

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:国产N沟道管典型产品有3DJ2、3DJ4、3DJ6、3DJ7,P沟道管有CS1~CS4,利用指针式万用表R×100档可以判定结型场效应晶体管的各个电极。对于有4个引脚的结型场效应晶体管,另外一极是屏蔽极,使用时屏蔽极接地。检测实例选择500型万用表R×100档判定3DJ6G结型场效应晶体管的电极。

如何用万用表测量场效应晶体管

常见的场效应晶体管分为两种:一是结型场效应晶体管(JFET),它有两个PN结;二是MOS场效应晶体管即金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)。此外,VMOS场效应管是继MOSFET之后新发展起来的高效、功率开关器件,全称为V型槽MOS场效应晶体管。

1.结型场效应晶体管的检测

(1)引脚识别

结型场效应晶体管的外形、构造及符号如图4-41所示,三个电极分别为栅极G、源极S、漏极D。国产N沟道管典型产品有3DJ2、3DJ4、3DJ6、3DJ7,P沟道管有CS1~CS4,利用指针万用表R×100档可以判定结型场效应晶体管的各个电极。

对于有4个引脚的结型场效应晶体管另外一极是屏蔽极使用时屏蔽极接地

(2)管型及引脚检测

由图4-41可见,在G-S、G-D之间各有一个硅PN结,栅极对源极和漏极呈对称结构。根据场效应晶体管的PN结正、反向电阻值不一样的现象,可以判断出结型场效应晶体管的三个电极。

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图4-41 结型场效应晶体管的外形构造及符号

将指针式万用表量程选择开关拨在R×1k档,任选两个电极,分别测出其正、反向电阻值。当某两个电极的正反向电阻值相等且为几千欧姆则该两个电极分别是漏极D和源极S。因为对结型场效应晶体管而言漏极和源极可互换剩下的电极肯定是栅极G。

也可以将万用表的黑表笔(红表笔也行)任意接触一个电极,另一只表笔依次去接触其余的两个电极,测其电阻值。当出现两次测得的电阻值近似相等时,则黑表笔所接触的电极为栅极,其余两电极分别为漏极和源极。若两次测出的电阻值均很大,说明是PN结的反向,即都是反向电阻,可以判定是N沟道场效应晶体管,且黑表笔接的是栅极。若两次测出的电阻值均很小,说明是正向PN结,即是正向电阻,判定为P沟道场效应晶体管,黑表笔接的也是栅极。若不出现上述情况,可以调换黑、红表笔按上述方法进行测试,直到判别出栅极为止。

(3)检测实例

选择500型万用表R×100档判定3DJ6G结型场效应晶体管的电极。为叙述方便,现按照管子的底视图,从管壳突起处顺时针方向给3个引脚编上序号①、②、③,全部测量数据见表4-10。由表中可见,当黑表笔接③时两次测出的都是正向电阻,由此判定③为栅极,且两个PN结的正向电压降都是0.675V。其余两脚分别是源极和漏极,可互换使用,一般不必再区分了。对3DJ6G而言,①脚是源极,②脚是漏极。

表4-10 3DJ6G结型场效应晶体管测量数据

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(4)电阻法估测结型场效应晶体管的好坏

测电阻法是用万用表测量场效应晶体管的源极与漏极栅极与源极栅极与漏极栅极G1与栅极G2之间的电阻值同场效应晶体管手册标明的电阻值是否相符去判别管子的好坏

1)将万用表置于R×10或R×100档,测量源极与漏极之间的电阻,通常为几十欧到几千欧(由数据手册中可知,各种不同型号的管子,其电阻值是各不相同的),如果测得阻值大于正常值,可能是由于内部接触不良;如果测得阻值是无穷大,可能是内部断极。

2)把万用表置于R×10k档,再测栅极与源极、栅极与漏极之间的电阻值,当测得其各项电阻值均为无穷大,则说明管子是正常的;若测得上述各阻值太小或为通路,则说明管子是坏的。

(5)感应信号法估测结型场效应晶体管的放大能力

用万用表电阻的R×100档,红表笔接源极,黑表笔接漏极,给场效应晶体管加上1.5V的电源电压,此时指针指示出漏源极间的电阻值。然后用手捏住结型场效应晶体管的栅极,将人体的感应电压信号加到栅极上。这样,由于管子的放大作用,漏源电压VDS和漏极电流Ib都要发生变化,也就是漏源极间电阻发生了变化,由此可以观察到指针有较大幅度的摆动。如果手捏栅极指针摆动较小,说明管子的放大能力较差;指针摆动较大,表明管子的放大能力大;若指针不动,说明管子是坏的。

【重要提醒】

运用感应信号法估测结型场效应晶体管的放大能力时要注意以下几点:

1)在测试结型场效应晶体管用手捏住栅极时,万用表指针可能向右摆动(电阻值减小),也可能向左摆动(电阻值增加)。这是由于人体感应的交流电压较高,而不同的场效应晶体管用电阻档测量时的工作点可能不同(或者工作在饱和区或者在不饱和区)。试验表明,多数管子的RDS增大,即指针向左摆动;少数管子的RDS减小,使指针向右摆动。但无论指针摆动方向如何,只要指针摆动幅度较大,就说明管子有较大的放大能力。

2)该方法对MOS场效应晶体管也适用但要注意,MOS场效应晶体管的输入电阻高栅极G允许的感应电压不应过高所以不要直接用手去捏栅极可用手握螺钉旋具的绝缘柄用金属杆去碰触栅极以防止人体感应电荷直接加到栅极,引起栅极击穿。

3)每次测量完毕应当G-S极间短路一下这是因为G-S结电容上会充有少量电荷,建立起VGS电压,造成再进行测量时指针可能不动,只有将G-S极间电荷短路放掉才行。

2.MOS场效应晶体管的检测(www.xing528.com)

MOS场效应晶体管即金属-氧化物-半导体型场效应晶体管属于绝缘栅型在金属栅极与沟道之间有一层二氧化硅绝缘层,因此具有很高的输入电阻(最高可达1015Ω)。它分为N沟道管和P沟道管如图4-42所示。通常是将衬底(基板)与源极S接在一起。

(1)判别引脚的极性

将万用表置于R×100档,首先确定栅极。若某引脚与其他引脚的电阻都是无穷大,证明此引脚就是栅极。

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图4-42 MOS场效应晶体管

交换表笔重新测量,S-D之间的电阻值应为几百欧至几千欧,其中阻值较小的那一次,黑表笔接的为D极,红表笔接的是S极。

日本生产的3SK系列产品,S极与管壳接通据此很容易确定S

(2)检查放大能力(跨导)

将G极悬空,黑表笔接D极,红表笔接S极,然后用手指触摸G极,万用表指针应有较大的偏转。

双栅MOS场效应晶体管有两个栅极G1、G2。为区分这两个栅极,可用手分别触摸G1、G2极,其中指针向左侧偏转幅度较大的为G2极。

3.VMOS场效应晶体管的检测

VMOS场效应晶体管(VMOSFET)全称为V型槽MOS场效应晶体管。它是继MOS-FET之后新发展起来的高效功率开关器件

(1)判断栅极

如图4-43所示,将万用表拨至R×1k档,两支表笔分别测量三个引脚之间的电阻。若发现某引脚与其他两引脚的电阻均呈无穷大,并且交换表笔后仍为无穷大,则证明此引脚为G极,因为G极和另外两个引脚是绝缘的

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图4-43 VMOS场效应晶体管G极的判定

【重要提醒】

此种判别法只限于VMOS场效晶体管内无保护二极管的情况

(2)判断源极和漏极

如图4-44所示,万用表置于R×1k档,先用表笔将被测VMOS场效应晶体管三个引脚短接一下,然后交换表笔法测两次电阻值(正常时有一大一小的电阻值),其中电阻值较大的一次测量中,黑表笔所接的为漏极(D),红表笔所接的为源极(S);而阻值较小的一次测量中,红表笔所接的为漏极(D),黑表笔所接的是源极(S)。同时说明所测的VMOS场效应晶体管为N沟道场效应晶体管,若被测VMOS场效应晶体管为P沟道场效应晶体管,则所测电阻值的大小正好相反。

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图4-44 VMOS场效应晶体管源极和漏极的判断

(3)跨导的检测

将万用表置于R×1k(或R×100)档,红表笔接S极,黑表笔接D极,手持螺钉旋具去碰触栅极,指针应有明显偏转,偏转越大管子的跨导越高

【重要提醒】

检测VMOS场效应晶体管的注意事项如下:VMOS场效应晶体管分为N沟道管与P沟道管,但绝大多数产品属于N沟道管。对于P沟道管,测量时应交换表笔的位置。有少数VMOS管在G-S之间并有保护二极管,此时本检测方法不再适用。

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