你知道場效應管的源極和漏極可以調換嗎?
本文來源:21ic中國電子網
關(guan) 於(yu) 場效應管的源極和漏極,你知道它們(men) 可以互換使用嗎?我們(men) 在做電路設計中三極管和MOS管做開關(guan) 用時候有什麽(me) 區別工作性質:
1、三極管用電流控製,MOS管屬於(yu) 電壓控製。
2、成本問題:三極管便宜,MOS管貴。
3、功耗問題:三極管損耗大。
4、驅動能力:MOS管常用來電源開關(guan) ,以及大電流地方開關(guan) 電路。
實際上就是三極管比較便宜,用起來方便,常用在數字電路開關(guan) 控製。
MOS管用於(yu) 高頻高速電路,大電流場合,以及對基極或漏極控製電流比較敏感的地方。
一般來說低成本場合,普通應用的先考慮用三極管,不行的話考慮MOS管
實際上說電流控製慢,電壓控製快這種理解是不對的。要真正理解得了解雙極晶體(ti) 管和MOS晶體(ti) 管的工作方式才能明白。
三極管是靠載流子的運動來工作的,以npn管射極跟隨器為(wei) 例,當基極加不加電壓時,基區和發射區組成的pn結為(wei) 阻止多子(基區為(wei) 空穴,發射區為(wei) 電子)的擴散運動,在此pn結處會(hui) 感應出由發射區指向基區的靜電場(即內(nei) 建電場),當基極外加正電壓的指向為(wei) 基區指向發射區,當基極外加電壓產(chan) 生的電場大於(yu) 內(nei) 建電場時,基區的載流子(電子)才有可能從(cong) 基區流向發射區,此電壓的最小值即pn結的正向導通電壓(工程上一般認為(wei) 0.7v)。
但此時每個(ge) pn結的兩(liang) 側(ce) 都會(hui) 有電荷存在,此時如果集電極-發射極加正電壓,在電場作用下,發射區的電子往基區運動(實際上都是電子的反方向運動),由於(yu) 基區寬度很小,電子很容易越過基區到達集電區,並與(yu) 此處的PN的空穴複合(靠近集電極),為(wei) 維持平衡,在正電場的作用下集電區的電子加速外集電極運動,而空穴則為(wei) pn結處運動,此過程類似一個(ge) 雪崩過程。集電極的電子通過電源回到發射極,這就是晶體(ti) 管的工作原理。
三極管工作時,兩(liang) 個(ge) pn結都會(hui) 感應出電荷,當做開關(guan) 管處於(yu) 導通狀態時,三極管處於(yu) 飽和狀態,如果這時三極管截至,pn結感應的電荷要恢複到平衡狀態,這個(ge) 過程需要時間。而MOS三極管工作方式不同,沒有這個(ge) 恢複時間,因此可以用作高速開關(guan) 管。
(1)場效應管是電壓控製元件,而晶體(ti) 管是電流控製元件。在隻允許從(cong) 信號源取較少電流的情況下,應選用場效應管;而在信號電壓較低,又允許從(cong) 信號源取較多電流的條件下,應選用晶體(ti) 管。
(2)場效應管是利用多數載流子導電,所以稱之為(wei) 單極型器件,而晶體(ti) 管是即有多數載流子,也利用少數載流子導電。被稱之為(wei) 雙極型器件。
(3)有些場效應管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負,靈活性比晶體(ti) 管好。
(4)場效應管能在很小電流和很低電壓的條件下工作,而且它的製造工藝可以很方便地把很多場效應管集成在一塊矽片上,因此場效應管在大規模集成電路中得到了廣泛的應用。
(5)場效應晶體(ti) 管具有較高輸入阻抗和低噪聲等優(you) 點,因而也被廣泛應用於(yu) 各種電子設備中。尤其用場效管做整個(ge) 電子設備的輸入級,可以獲得一般晶體(ti) 管很難達到的性能。
(6)場效應管分成結型和絕緣柵型兩(liang) 大類,其控製原理都是一樣的。
場效應管D極與(yu) S極能否隨意互換?
場效應管可分為(wei) 結型場效應管(簡稱JFET)和絕緣柵場效應管(簡稱MOS管或MOSFET)兩(liang) 種。每種又可分為(wei) N溝道和P溝道兩(liang) 類,N溝道和P溝道場效應管工作原理相同,隻是工作電壓極性相反,這就像三極管有NPN型和PNP型之分一樣。
結型場效應管的源極S和漏極在製造工藝上是對稱的,可以互換使用。如筆者把3DJ6應用於(yu) 功效前置級,D、S極互換後,電路工作狀態並無變化。
MOS管的襯底B與(yu) 源極如果不連在一起,則D、S極可以互換,但有的MOS管由於(yu) 結構上的原因(即襯底B與(yu) 源極S連在一起),其D、S極不能互換。作開關(guan) 管用的場效應管,一般都是功率型NMOS管,就屬於(yu) 這種特例。對於(yu) 增強型NMOS管,從(cong) 其轉移特性看,其Ugs要大於(yu) 開啟電壓(一般為(wei) 幾伏),管子才導通。而耗盡型NMOS管盡管Ugs可以為(wei) 正、零或負值,但其Ugs=Up時(Up稱夾斷電壓,為(wei) 負的幾伏),Id=0,管子截止,所以對於(yu) NMOS管,實際使用時,G極對地電位較低,若S極接供電(高電位),則Ugs遠小於(yu) 0,超出管子的使用條件,必使管子擊穿損壞。
從(cong) 輸出特性看,對於(yu) 功率型NMOS管,工作時Uds》0,其漏極擊穿電壓V(br)ds很高,反之Usd很低,若S接高電位,D接低電位,則MOS管將被擊穿。
綜上所述,MOS管的D、S極不可隨便對調使用,功率型MOS管其D、S極絕不能互換。對於(yu) 功率型MOS管,D、S極間多接有保護二極管D,有的G、S間極也接有保護二極管,見圖2。用指針萬(wan) 用表R×100擋測試MOS管任意兩(liang) 腳間的正反向電阻值,有5次為(wei) ∞,一次較小,為(wei) 幾百歐,否則管子一定損壞。阻值較小的這一次,對於(yu) NMOS管紅表筆接D極、黑筆接S極;對於(yu) PMOS管,紅筆接S極、黑筆接D極,餘(yu) 下的是G極。
由此可見D、S極間接的非普通二極管,筆者試過對於(yu) 圖1結構的管子(如2SK727、2SK2828)即使用500型萬(wan) 用表的R×10k擋測,紅筆接S極、黑筆接D極,阻值仍為(wei) ∞。以上就是場效應管的源極和漏極的解析,希望能給大家幫助。
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