我們常接觸到晶體三級(jí)管,對(duì)它的使用也比較熟悉,相對(duì)來(lái)說(shuō)對(duì)晶體場(chǎng)效應(yīng)管就陌生一點(diǎn),但是,由于場(chǎng)效應(yīng)管有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),例輸入阻抗高,噪聲低,熱穩(wěn)定性好等,在我們的使用中也是屢見(jiàn)不鮮。我們知道場(chǎng)效應(yīng)晶體管的種類很多,根據(jù)結(jié)構(gòu)不同分為結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管;絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管又稱為金屬氧化物導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管,或簡(jiǎn)稱MOS場(chǎng)效應(yīng)管。
(一)如何防止絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管擊穿
由于絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的輸入阻抗非常高,這本來(lái)是它的優(yōu)點(diǎn),但在使用上卻帶來(lái)新的問(wèn)題.由于輸入阻抗高,當(dāng)帶電荷物體一旦靠近柵極時(shí),在柵極感應(yīng)出來(lái)的電荷就很難通過(guò)這個(gè)電阻泄放掉,電荷的累積造成了電壓的升高,尤其是在極間電容比較小的情況本下,少量的電荷就會(huì)產(chǎn)生較高的電壓,以至管子還沒(méi)使用或者在焊接時(shí)就已經(jīng)擊穿或者出現(xiàn)指標(biāo)下降的現(xiàn)象,特別是MOS管,其絕緣層很薄,更易擊穿損壞。為了避免出現(xiàn)這樣的事故,關(guān)鍵在于避免柵極懸空,也就是在柵源兩極之間必須保持直流通路。
通常是在柵源兩極之間接一個(gè)電阻(100K以內(nèi)),使累積電荷不致過(guò)多,或者接一個(gè)穩(wěn)壓管,使電壓不致超過(guò)某一數(shù)值。在保存時(shí)應(yīng)使3個(gè)電極短路,并放在屏蔽的金屬盒內(nèi);把管子焊到電路上或取下來(lái)時(shí),也應(yīng)該先將各個(gè)電極短路;安裝測(cè)試時(shí)所用的烙鐵儀器等要有良好的接地,最好拔掉電烙鐵的電源再進(jìn)行焊接。
(二)怎樣判斷結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的電極
將萬(wàn)用表置于RX1K擋,用黑表筆接觸假定為的柵極G管腳,然后用紅表筆分別接觸另外兩個(gè)管腳,若阻值均比較?。s5~10歐),再將紅黑表筆交換測(cè)量一次,如阻值大(無(wú)窮),說(shuō)明都是反向電阻(PN結(jié)反向),屬N溝道管,且黑表筆接觸的管為柵極G,并說(shuō)明原先假定是正確的。再次測(cè)量的阻值均很小,說(shuō)明是正向電阻,屬于P溝道場(chǎng)效應(yīng)管,黑表筆所接觸的也是柵極G。若不出現(xiàn)上述情況,可以調(diào)換紅黑表筆,按上述方法進(jìn)測(cè)試,直至判斷柵極為止。一般結(jié)型效應(yīng)管的源極與漏極在?制造時(shí)是對(duì)稱的,所以,當(dāng)柵極G確定以后,對(duì)于源極S漏極D不一定要判斷,因?yàn)檫@兩個(gè)極可以互換使用,因此沒(méi)有必要去判別.源極與漏極之間的電阻約為幾千歐。
(三)場(chǎng)效應(yīng)管放大能力的估測(cè)
用萬(wàn)用表的RX100擋可以估算場(chǎng)效應(yīng)管的放大能力.具體測(cè)試如下:紅表筆接源極S,?黑表筆接漏極D,這樣相當(dāng)于給場(chǎng)效應(yīng)管加上1.5伏的電源電壓,這時(shí)表針指示出的是D-S極間的電阻值.然后用手指捏住柵極G,將人體的感應(yīng)電壓作為輸入信號(hào)加到柵極上.由于場(chǎng)效應(yīng)管的放大作用,Uds和Id都將發(fā)生變化,也相當(dāng)于D-S極間電阻發(fā)生變化,可以觀測(cè)到表針有較大幅度的擺動(dòng).如果手捏柵極表針擺動(dòng)很小,說(shuō)明場(chǎng)效應(yīng)管的放大能力較弱,若表針不動(dòng),說(shuō)明場(chǎng)效應(yīng)管已損壞。
注意的是多數(shù)場(chǎng)效應(yīng)管的Rds增大,表針向左擺動(dòng),少數(shù)場(chǎng)效應(yīng)管的Rds減小,表針向右擺動(dòng).但無(wú)論表針擺動(dòng)方向如何,只要能明顯地?cái)[動(dòng),就說(shuō)明管子具有放大能力。但由于MOS管的輸入電阻更高,柵極允許的感應(yīng)電壓不應(yīng)過(guò)高,故不能直接用手去捏柵極,必須用手握螺絲刀的絕緣柄,用金屬桿去碰觸柵極,以防止感應(yīng)電荷直接加到柵極上,引起MOS管的柵極擊穿。
(四)實(shí)例(總結(jié)模擬電路中MOS柵極電阻作用)
1、是分壓作用
2、下拉電阻是盡快泄放柵極電荷將MOS管盡快截止
3、防止柵極出現(xiàn)浪涌過(guò)壓(柵極上并聯(lián)的穩(wěn)壓管也是防止過(guò)壓產(chǎn)生)
4、全橋柵極電阻也是同樣機(jī)理,盡快泄放柵極電荷,將MOS管盡快截止。避免柵極懸空,懸空的柵極MOS管將會(huì)導(dǎo)通,導(dǎo)致全橋短路
5、驅(qū)動(dòng)管和柵極之間的電阻起到隔離、防止寄生振蕩的作用
場(chǎng)效應(yīng)晶體管的四大注意事項(xiàng)
場(chǎng)效應(yīng)晶體管在運(yùn)用時(shí)應(yīng)留意以下幾點(diǎn):
1、場(chǎng)效應(yīng)晶體管在運(yùn)用時(shí)要留意不同類型的柵源漏各級(jí)電壓的極性。保證電壓和電流不超越最大允許值。
2、爲(wèi)了避免柵極擊穿,要求一切測(cè)試儀器、電烙鐵都必需有外接地線。焊接時(shí),用帶有接地線的小功率烙鐵焊接,或切斷電源后應(yīng)用余熱焊接。焊接時(shí)還該當(dāng)先焊源極后焊柵極。
3、絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管由于輸出電阻極高,故不能在開路形態(tài)下保管。即無(wú)論管子運(yùn)用與否,都應(yīng)將三個(gè)電極短路或用鋁(錫)箔包好,不要用手指觸摸以避免感應(yīng)電勢(shì)將柵極擊穿。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管可以在開路形態(tài)下保管。
4、場(chǎng)效應(yīng)晶體管(包括結(jié)型和絕緣柵型)的漏極與源極通常制成對(duì)稱的,漏極和源極可以互換運(yùn)用。但是有的絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管在制造商品時(shí)已把源極和襯底銜接在一同了,所以這種管子的源極和漏極就不能互換。有的管子則將襯底獨(dú)自引出一個(gè)管腳,構(gòu)成四個(gè)管腳。普通狀況P襯底接低電位,N襯底接高電位。另外,由于陶瓷封裝的芝麻型管有光敏特性,運(yùn)用時(shí)應(yīng)留意避光。
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