检测结型场效应晶体管的方法和注意事项

1.实物外形与图形符号

结型场效应晶体管实物外形与图形符号如图4-10所示。

图4-10 场效应晶体管

2.结构说明

与晶体管一样,结型场效应晶体管也是由P型半导体和N型半导体组成,晶体管有PNP型和NPN型两种,场效应晶体管则分P沟道和N沟道两种。两种沟道的结型场效应晶体管的结构如图4-11所示。

图4-11a所示为N沟道结型场效应晶体管的结构图,从图中可以看出,场效应晶体管内部有两块P型半导体,它们通过导线内部相连,再引出一个电极,该电极称栅极G,两块P型半导体以外的部分均为N型半导体,在P型半导体与N型半导体交界处形成两个耗尽层(即PN结),耗尽层中间区域为沟道,由于沟道由N型半导体构成,所以称为N沟道,漏极D与源极S分别接在沟道两端。

图4-11b所示为P沟道结型场效应晶体管的结构图,P沟道场效应晶体管内部有两块N型半导体,栅极G与它们连接,两块N型半导体与邻近的P型半导体在交界处形成两个耗尽层,耗尽层中间区域为P沟道。

图4-11 结型场效应晶体管结构说明图

如果在N沟道场效应晶体管D、S极之间加电压,如图4-12c所示,电源正极输出的电流就会由场效应晶体管D极流入,在内部通过沟道从S极流出,回到电源的负极。场效应晶体管流过电流的大小与沟道的宽窄有关,沟道越宽,能通过的电流越大。

3.类型与引脚极性检测

结型场效应晶体管的源极和漏极在制造工艺上是对称的,故两极可互换使用,并不影响正常工作,所以一般不判别漏极和源极(漏源之间的正、反向电阻相等,为几十至几千欧),只判断栅极和沟道的类型。

在判断栅极和沟道的类型前,首先要了解三点:

1)与D、S极连接的半导体类型总是相同的(要么都是P,或者都是N),D、S极之间的正、反向电阻相等并且比较小。(www.xing528.com)

2)G极连接的半导体类型与D、S极连接的半导体类型总是不同的,如G极连接的为P型时,D、S极连接的肯定是N型。

3)G极与D、S极之间有PN结,PN结的正向电阻小、反向电阻大。

结型场效应晶体管栅极与沟道的类型判别方法是:万用表拨至R×100Ω挡,测量场效应晶体管任意两极之间的电阻,正、反各测一次,两次测量阻值有以下情况:

若两次测得阻值相同或相近,则这两极是D、S极,剩下的极为栅极,然后红表笔不动,黑表笔接已判断出的G极。如果阻值很大,此测得为PN结的反向电阻,黑表笔接的应为N,红表笔接的为P,由于前面测量已确定黑表笔接的是G极,而现测量又确定G极为N,故沟道应为P,所以该管子为P沟道场效应晶体管;如果测得阻值小,则为N沟道场效应晶体管。

若两次阻值一大一小,以阻值小的那次为准,红表笔不动,黑表笔接另一个极,如果阻值小,并且与黑表笔换极前测得的阻值相等或相近,则红表笔接的为栅极,该管子为P沟道场效应晶体管;如果测得的阻值与黑表笔换极前测得的阻值有较大差距,则黑表笔换极前接的极为栅极,该管子为N沟道场效应晶体管。

4.放大能力检测

万用表没有专门测量场效应晶体管跨导的挡位,所以无法准确检测场效应晶体管的放大能力,但可用万用表大致估计放大能力大小。结型场效应晶体管放大能力估测方法如图4-12所示。

图4-12 结型场效应晶体管放大能力的估测方法

万用表拨至R×100Ω挡,红表笔接源极S,黑表笔接漏极D,由于测量阻值时万用表内接1.5V电池,这样相当于给场效应晶体管D、S极加上一个正向电压,然后用手接触栅极G,将人体的感应电压作为输入信号加到栅极上。由于场效应晶体管的放大作用,表针会摆动(I_D电流变化引起),表针摆动幅度越大(不论向左还是向右摆动均正常),表明场效应晶体管放大能力越大,若表针不动说明已经损坏。

5.好坏检测

结型场效应晶体管的好坏检测包括漏源极之间的正、反向电阻,栅漏极之间的正、反向电阻和栅源之间的正、反向电阻。这些检测共有六步,只有每步检测都通过才能确定场效应晶体管是正常的。

在检测漏源之间的正、反向电阻时,万用表置于R×10Ω或R×100Ω挡,测量漏源之间的正、反向电阻,正常阻值应为几十至几千欧(不同型号有所不同)。若超出这个阻值范围,则可能是漏源之间短路、开路或性能不良。

在检测栅漏极或栅源极之间的正、反向电阻时,万用表置于R×1kΩ挡,测量栅漏或栅源之间的正、反向电阻,正常时正向电阻小,反向电阻无穷大或接近无穷大。若不符合,则可能是栅漏极或栅源之间短路、开路或性能不良。