以N溝道為例,它是在P型硅襯底上制成兩個高摻雜濃度的源擴散區(qū)N+和漏擴散區(qū)N+,再分別引出源極S和漏極D。源極與襯底在內(nèi)部連通,二者總保持等電位。當漏接電源正極,源極接電源負極并使VGS=0時,溝道電流(即漏極電流)ID=0。隨著VGS逐漸升高,受柵極正電壓的吸引,在兩個擴散區(qū)之間就感應出帶負電的少數(shù)載流子,形成從漏極到源極的N型溝道,當VGS大于管子的開啟電壓VTN(一般約為+2V)時,N溝道管開始導通,形成漏極電流ID。場效應晶體管于1925年由Julius Edgar Lilienfeld和于1934年由Oskar Heil分別發(fā)明,但是實用的器件一直到1952年才被制造出來(結(jié)型場效應管,Junction-FET,JFET)。1960年Dawan Kahng發(fā)明了金屬氧化物半導體場效應晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-effect transistor, MOSFET),從而大部分代替了JFET,對電子行業(yè)的發(fā)展有著深遠的意義。在進行場效應管電路調(diào)試時,應逐步調(diào)整柵極電壓,觀察輸出變化,以確保電路性能達到預期。P溝道場效應管廠家精選
場效應晶體管(Field Effect Transistor縮寫(FET))簡稱場效應管。主要有兩種類型:結(jié)型場效應管(junction FET—JFET)和金屬 - 氧化物半導體場效應管(metal-oxide semiconductor FET,簡稱MOS-FET)。由多數(shù)載流子參與導電,也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導體器件。具有輸入電阻高(107~1015Ω)、噪聲小、功耗低、動態(tài)范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點,現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強大競爭者。東莞雙柵極場效應管場效應管利用輸入電場控制輸出電流,因此具有高輸入電阻和低輸出阻礙的特點。
導通時隔離變壓器上的電壓為(1-D)Ui、關(guān)斷時為DUi,若主功率管S可靠導通電壓為12V,而隔離變壓器原副邊匝比N1/N2為12/[(1-D)Ui]。為保證導通期間GS電壓穩(wěn)定C值可稍取大些。該電路具有以下優(yōu)點:①電路結(jié)構(gòu)簡單可靠,具有電氣隔離作用。當脈寬變化時,驅(qū)動的關(guān)斷能力不會隨著變化。②該電路只需一個電源,即為單電源工作。隔直電容C的作用可以在關(guān)斷所驅(qū)動的管子時提供一個負壓,從而加速了功率管的關(guān)斷,且有較高的抗干擾能力。但該電路存在的一個較大缺點是輸出電壓的幅值會隨著占空比的變化而變化。當D較小時,負向電壓小,該電路的抗干擾性變差,且正向電壓較高,應該注意使其幅值不超過MOSFET柵極的允許電壓。當D大于0.5時驅(qū)動電壓正向電壓小于其負向電壓,此時應該注意使其負電壓值不超過MOAFET柵極允許電壓。所以該電路比較適用于占空比固定或占空比變化范圍不大以及占空比小于0.5的場合。
結(jié)型場管腳識別,場效應管的柵極相當于晶體管的基極,源極和漏極分別對應于晶體管的發(fā)射極和集電極。將萬用表置于R×1k檔,用兩表筆分別測量每兩個管腳間的正、反向電阻。當某兩個管腳間的正、反向電阻相等,均為數(shù)KΩ時,則這兩個管腳為漏極D和源極S(可互換),余下的一個管腳即為柵極G。對于有4個管腳的結(jié)型場效應管,另外一極是屏蔽極(使用中接地)。判定柵極,用萬用表黑表筆碰觸管子的一個電極,紅表筆分別碰觸另外兩個電極。若兩次測出的阻值都很大,說明均是反向電阻,該管屬于N溝道場效應管,黑表筆接的也是柵極。制造工藝決定了場效應管的源極和漏極是對稱的,可以互換使用,并不影響電路的正常工作,所以不必加以區(qū)分。源極與漏極間的電阻約為幾千歐。注意不能用此法判定絕緣柵型場效應管的柵極。因為這種管子的輸入電阻極高,柵源間的極間電容又很小,測量時只要有少量的電荷,就可在極間電容上形成很高的電壓,容易將管子損壞。場效應管是一種半導體器件,可以控制電流的流動。
溝道增強型MOSFET場效應管的工作原理:vGS對iD及溝道的控制作用① vGS=0 的情況,增強型MOS管的漏極d和源極s之間有兩個背靠背的PN結(jié)。當柵——源電壓vGS=0時,即使加上漏——源電壓vDS,而且不論vDS的極性如何,總有一個PN結(jié)處于反偏狀態(tài),漏——源極間沒有導電溝道,所以這時漏極電流iD≈0。② vGS>0 的情況,若vGS>0,則柵極和襯底之間的SiO2絕緣層中便產(chǎn)生一個電場。電場方向垂直于半導體表面的由柵極指向襯底的電場。這個電場能排斥空穴而吸引電子。排斥空穴:使柵極附近的P型襯底中的空穴被排斥,剩下不能移動的受主離子(負離子),形成耗盡層。吸引電子:將 P型襯底中的電子(少子)被吸引到襯底表面。場效應管具有較長的使用壽命,可靠性高,降低了設(shè)備的維護成本。南京場效應管批發(fā)
在開關(guān)電路中,場效應管可以實現(xiàn)快速的開關(guān)操作,普遍應用于數(shù)字電路和電源控制中。P溝道場效應管廠家精選
VMOS場效應管,VMOS場效應管(VMOSFET)簡稱VMOS管或功率場效應管,其全稱為V型槽MOS場效應管。它是繼MOSFET之后新發(fā)展起來的高效、功率開關(guān)器件。它不只繼承了MOS場效應管輸入阻抗高(≥108W)、驅(qū)動電流?。ㄗ笥?.1μA左右),還具有耐壓高(較高可耐壓1200V)、工作電流大(1.5A~100A)、輸出功率高(1~250W)、跨導的線性好、開關(guān)速度快等優(yōu)良特性。正是由于它將電子管與功率晶體管之優(yōu)點集于一身,因此在電壓放大器(電壓放大倍數(shù)可達數(shù)千倍)、功率放大器、開關(guān)電源和逆變器中正獲得普遍應用。P溝道場效應管廠家精選