场效应晶体管(FET),又称单极型晶体管,它属于电压控制型半导体元器件。其特点是输入电阻很高(106~1015Ω)、噪声小、功耗低、无二次击穿现象,受温度和辐射影响小,特别适用于要求高灵敏度和低噪声的电路。场效应晶体管和晶体管一样都能实现信号的控制和放大,但由于它们的构造和工作原理截然不同,所以两者的差别很大。在某些特殊应用方面,场效应晶体管优于晶体管,是晶体管所无法替代的。
1.场效应晶体管的类型
场效应晶体管分为结型(JFET)和绝缘栅型(MOS FET)。结型场效应晶体管又分为N沟道和P沟道两种;绝缘栅型场效应晶体管除有N沟道和P沟道之分外,还有增强型与耗尽型之分。场效应晶体管的电路符号如图1-26所示。
图1-26 场效应晶体管的电路图形符号
场效应晶体管和晶体管的比较情况见表1-5。
表1-5 场效应晶体管与晶体管的比较
2.场效应晶体管的特性
场效应晶体管和双极性晶体管都具有放大作用,但在性能上有一定的差别,它与晶体管相比具有如下特性:
1)场效应晶体管是电压控制器件,它通过UGS来控制ID;而晶体管是电流控制器件,通过IB控制IC。
2)场效应晶体管放大信号时的输入端电流极小,因此它的输入电阻很高,能达到1010Ω以上;而晶体管放大信号时基极总有电流,所以输入电阻较小,一般为几千欧姆。因为场效应晶体管的这个特点,所以在存放、取用、焊接时,要特别注意感应电荷可能击穿管子造成损坏。绝缘栅场效应晶体管存放时要将3只引脚短路,焊接时电烙铁要可靠接地,最好拔下插头,并先焊接栅极以避免栅极悬空。(www.xing528.com)
3)场效应晶体管是利用多数载流子导电的,而晶体管导电既有多数载流子也有少数载流子,因为少数载流子浓度容易受温度、辐射等影响,所以场效应晶体管的热稳定性、抗辐射等性能要比晶体管强得多。
4)场效应晶体管在结构上是对称的,它的漏极和源极可以互换,耗尽型绝缘栅管的栅极电压可正可负,灵活性比双极型晶体管强。
5)场效应晶体管因其输入的高阻抗常用在电路的输入级,因其具有电子管的声音效果,常用在音响的末级功放;晶体管放大电路的电压放大系数要大于场效应晶体管,晶体管的安装工艺要求低于场效应晶体管,所以晶体管在各种电路中有着广泛的应用。
6)场效应晶体管和晶体管虽然都有放大和开关功能,但场效应晶体管还可以在微电流、低电压条件下工作,且便于集成,所以广泛应用在大规模和超大规模集成电路中。
3.结型场效应晶体管的检测
(1)极性及管型的判别
用万用表R×1kΩ挡尝试测量,如果某只引脚与另外两只引脚之间都存在单向导电性,则该脚为栅极G,管子是结型场效应晶体管;如果用万用表黑表笔接栅极,红表笔分别去接另外两只引脚,若两次测出的阻值都较小,则该管为N沟道,否则为P沟道。当栅极确定后,由于结型场效应晶体管结构上的对称性,原则上另两只引脚可任意定为源极S和漏极D。
(2)好坏的判别
好的结型场效应晶体管,其G极与D极、G极与S极之间应该有单向导电性,D极与S极之间的正、反向电阻应相等,为几千欧姆。可以用万用表测量结型场效应晶体管的放大能力,方法是:在两表笔分别接D极和S极的情况下、用手触及G极,指针应发生偏转,偏转角度越大,放大能力越强;交换表笔后再测一次,比较两次指针偏转角度大小,偏转大的那次所加到管子上的电压极性更适合管子工作,或者说这时更适宜确定D极和S极、即对于N沟道管这时接黑表笔的定为D极,P沟道管接黑表笔的定为S极。
绝缘栅场效应晶体管由于容易受到感应电压的危害,一般不用万用表检测,而用专用检测仪检测。
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