1.场效应晶体管有何作用
场效应管(FET)属于电压控制型半导体器件,具有以下作用。
1)场效应管可用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。
2)场效应管有很高的输入阻抗,非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。
3)场效应管可以用作可变电阻。
4)场效应管可以方便地用作恒流源。
5)场效应管可以用作电子开关。
2.如何用万用表检测结型场效应管的引脚及管型
(1)引脚识别
结型场效应管的外形、构造及符号如图4-39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,利用万用表R×100挡可以判定结型场效应管的各个电极。
对于有4个引脚的结型场效应管,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4-39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。根据场效应管的PN结正、反向电阻值不一样的现象,可以判别出结型场效应管的三个电极。
将万用表拨在R×1k挡上,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,且为几千欧姆时,则该两个电极分别是漏极D和源极S。因为对结型场效应管而言,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挡判定3DJ6G结型场效应管的电极。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4-8。由表可见,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。(www.xing528.com)
图4-39 结型场效应管的外形、构造及符号
表4-8 3DJ6G结型场效应管测量数据
3.如何用测电阻法估测结型场效应管的好坏
测电阻法是用万用表测量场效应管的源极与漏极、栅极与源极、栅极与漏极之间的电阻值同场效应管手册标明的电阻值是否相符去判别管的好坏。
1)将万用表置于R×10或R×100挡,测量源极S与漏极D之间的电阻,通常在几十欧到几千欧范围(在手册中可知,各种不同型号的管,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挡,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,则说明管是正常的;若测得上述各阻值太小或为通路,则说明管是坏的。
4.如何用感应信号法估测结型场效应管的放大能力
用万用表电阻的R×100挡,红表笔接源极S,黑表笔接漏极D,给场效应管加上1.5V的电源电压,此时表针指示出的漏源极间的电阻值。然后用手捏住结型场效应管的栅极G,将人体的感应电压信号加到栅极上。这样,由于管的放大作用,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,由此可以观察到表针有较大幅度的摆动。如果手捏栅极表针摆动较小,说明管的放大能力较差;表针摆动较大,表明管的放大能力大;若表针不动,说明管是坏的。
根据上述方法,用万用表的R×100挡测结型场效应管3DJ2F。先将管的G极开路,测得漏源电阻RDS为600Ω,用手捏住G极后,表针向左摆动,指示的电阻RDS为12kΩ,表针摆动的幅度较大,说明该管是好的,并有较大的放大能力。
运用感应信号法估测结型场效应管要注意以下几点:
1)在测试场效应管用手捏住栅极时,万用表针可能向右摆动(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,而不同的场效应管用电阻挡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)所致。试验表明,多数管的RDS增大,即表针向左摆动;少数管的RDS减小,使表针向右摆动。但无论表针摆动方向如何,只要表针摆动幅度较大,就说明管有较大的放大能力。
2)该方法对MOS场效应管也适用。但要注意,MOS场效应管的输入电阻高,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,可用手握螺丝刀的绝缘柄,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,建立起电压VGS,可能造成再进行测量时表针不动,只有将G—S极间电荷短路放掉才行。
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