以N沟道MOS场效应管5N60C为例,来详细介绍一下具体的测量方法。
1N沟道MOS场效应管好坏的测量方法
2用数字万用表二极管档正向测量5N60C的D-S两极。
测量5N60C好坏时,首先将万用表量程开关调至二极管档,将5N60C的G极悬空,用红黑表笔分别接触5N60C的D-S两极,若是好的管子,万用表显示为“OL”,即溢出(见上图)。
3用数字万用表二极管档反向测量5N60C的D-S两极。
然后调换红黑表笔,再去测量D-S两极,则万用表显示的读数为一个硅二极管的正向压降(见上图)。
若MOS场效应管内部D-S两极之间的寄生二极管击穿损坏,用二极管档测量时,万用表显示的读数接近于零。
4用万用表的二极管档给5N60C栅源两极(G-S两极)之间的电容充电。对于N沟道MOS场效应管充电时,红表笔应接管子的G极,黑表笔接管子的S极。
在测量完5N60C的D-S两极,并且确实是好的之后,然后用二极管档给MOS场效应管的栅源两极之间的电容充电。
由于MOS场效应管的输入电阻在GΩ级(GΩ读作吉欧,1GΩ=1000MΩ),数字万用表二极管档的开路测量电压约为28~3V,故用二极管档的测量电压给MOS场效应管的栅源两极之间的电容充电后,可以使MOS场效应管D-S两极之间的电阻变得很小,故用这个方法可以测量场效应管G-S两极之间是否损坏。
55N60C的G-S两极间的电容充电后,用电阻档实测D-S两极之间的正向电阻为1554Ω。
6用万用表电阻档实测5N60C的D-S两极之间的反向电阻为672Ω。
上面为一个好的N沟道MOS场效应管的测量数据。对于P沟道MOS场效应管的测量方法与上述测量一样,只是万用表表笔需要调换一下极性。
扩展资料:
mos管是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管,或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。MOS管的source和drain是可以对调的,他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下,这个两个区是一样的,即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。
场效应管(FET),把输入电压的变化转化为输出电流的变化。FET的增益等于它的transconductance,定义为输出电流的变化和输入电压变化之比。市面上常有的一般为N沟道和P沟道,详情参考右侧(N沟道耗尽型MOS管)。而P沟道常见的为低压mos管。
场效应管通过投影一个电场在一个绝缘层上来影响流过晶体管的电流。事实上没有电流流过这个绝缘体,所以FET管的GATE电流非常小。
最普通的FET用一薄层二氧化硅来作为GATE极下的绝缘体。这种晶体管称为金属氧化物半导体(MOS)晶体管,或,金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)。因为MOS管更小更省电,所以他们已经在很多应用场合取代了双极型晶体管。
用万用表定性判断场效应管、三极管的好坏一、定性判断mos型场效应管的好坏
先用万用表r×10kω挡(内置有9v或15v电池),把负表笔(黑)接栅极(g),正表笔(红)接源极(s)。给栅、源极之间充电,此时万用表指针有轻微偏转。再改用万用表r×1ω挡,将负表笔接漏极(d),正笔接源极(s),万用表指示值若为几欧姆,则说明场效应管是好的。
二、定性判断结型场效应管的电极
将万用表拨至r×100档,红表笔任意接一个脚管,黑表笔则接另一个脚管,使第三脚悬空。若发现表针有轻微摆动,就证明第三脚为栅极。欲获得更明显的观察效果,还可利用人体靠近或者用手指触摸悬空脚,只要看到表针作大幅度偏转,即说明悬空脚是栅极,其余二脚分别是源极和漏极。
判断理由:jfet的输入电阻大于100mω,并且跨导很高,当栅极开路时空间电磁场很容易在栅极上感应出电压信号,使管子趋于截止,或趋于导通。若将人体感应电压直接加在栅极上,由于输入干扰信号较强,上述现象会更加明显。如表针向左侧大幅度偏转,就意味着管子趋于截止,漏-源极间电阻rds增大,漏-源极间电流减小ids。反之,表针向右侧大幅度偏转,说明管子趋向导通,rds↓,ids↑。但表针究竟向哪个方向偏转,应视感应电压的极性(正向电压或反向电压)及管子的工作点而定。
注意事项:
(1)试验表明,当两手与d、s极绝缘,只摸栅极时,表针一般向左偏转。但是,如果两手分别接触d、s极,并且用手指摸住栅极时,有可能观察到表针向右偏转的情形。其原因是人体几个部位和电阻对场效应管起到偏置作用,使之进入饱和区。(2)也可以用舌尖舔住栅极,现象同上。
三、晶体三极管管脚判别
三极管是由管芯(两个pn结)、三个电极和管壳组成,三个电极分别叫集电极c、发射极e和基极b,目前常见的三极管是硅平面管,又分pnp和npn型两类。现在锗合金管已经少见了。
这里向大家介绍如何用万用表测量三极管的三个管脚的简单方法。
1找出基极,并判定管型(npn或pnp)
对于pnp型三极管,c、e极分别为其内部两个pn结的正极,b极为它们共同的负极,而对于npn型三极管而言,则正好相反:c、e极分别为两个pn结的负极,而b极则为它们共用的正极,根据pn结正向电阻小反向电阻大的特性就可以很方便的判断基极和管子的类型。具体方法如下:
将万用表拨在r×100或r×1k档上。红笔接触某一管脚,用黑表笔分别接另外两个管脚,这样就可得到三组(每组两次)的读数,当其中一组二次测量都是几百欧的低阻值时,若公共管脚是红表笔,所接触的是基极,且三极管的管型为pnp型;若公共管脚是黑表笔,所接触的是也是基极,且三极管的管型为npn型。
2判别发射极和集电极
由于三极管在制作时,两个p区或两个n区的掺杂浓度不同,如果发射极、集电极使用正确,三极管具有很强的放大能力,反之,如果发射极、集电极互换使用,则放大能力非常弱,由此即可把管子的发射极、集电极区别开来。
在判别出管型和基极b后,可用下列方法来判别集电极和发射极。
将万用表拨在r×1k档上。用手将基极与另一管脚捏在一起(注意不要让电极直接相碰),为使测量现象明显,可将手指湿润一下,将红表笔接在与基极捏在一起的管脚上,黑表笔接另一管脚,注意观察万用表指针向右摆动的幅度。然后将两个管脚对调,重复上述测量步骤。比较两次测量中表针向右摆动的幅度,找出摆动幅度大的一次。对pnp型三极管,则将黑表笔接在与基极捏在一起的管脚上,重复上述实验,找出表针摆动幅度大的一次,对于npn型,黑表笔接的是集电极,红表笔接的是发射极。对于pnp型,红表笔接的是集电极,黑表笔接的是发射极。
这种判别电极方法的原理是,利用万用表内部的电池,给三极管的集电极、发射极加上电压,使其具有放大能力。有手捏其基极、集电极时,就等于通过手的电阻给三极管加一正向偏流,使其导通,此时表针向右摆动幅度就反映出其放大能力的大小,因此可正确判别出发射极、集电极来。场效应管的作用
1、场效应管可应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
场效应管的测试
1、结型场效应管的管脚识别:
场效应管的栅极相当于晶体管的基极,源极和漏极分别对应于晶体管的发射极和集电极将万用表置于R×1k档,用两表笔分别测量每两个管脚间的正、反向电阻当某两个管脚间的正、反向电阻相等,均为数KΩ时,则这两个管脚为漏极D和源极S(可互换),余下的一个管脚即为栅极G对于有4个管脚的结型场效应管,另外一极是屏蔽极(使用中接地)
2、判定栅极
用万用表黑表笔碰触管子的一个电极,红表笔分别碰触另外两个电极若两次测出的阻值都很小,说明均是正向电阻,该管属于N沟道场效应管,黑表笔接的也是栅极
制造工艺决定了场效应管的源极和漏极是对称的,可以互换使用,并不影响电路的正常工作,所以不必加以区分源极与漏极间的电阻约为几千欧
注意不能用此法判定绝缘栅型场效应管的栅极因为这种管子的输入电阻极高,栅源间的极间电容又很小,测量时只要有少量的电荷,就可在极间电容上形成很高的电压,容易将管子损坏
3、估测场效应管的放大能力 将万用表拨到R×100档,红表笔接源极S,黑表笔接漏极D,相当于给场效应管加上15V的电源电压这时表针指示出的是D-S极间电阻值然后用手指捏栅极G,将人体的感应电压作为输入信号加到栅极上由于管子的放大作用,UDS和ID都将发生变化,也相当于D-S极间电阻发生变化,可观察到表针有较大幅度的摆动如果手捏栅极时表针摆动很小,说明管子的放大能力较弱;若表针不动,说明管子已经损坏
由于人体感应的50Hz交流电压较高,而不同的场效应管用电阻档测量时的工作点可能不同,因此用手捏栅极时表针可能向右摆动,也可能向左摆动少数的管子RDS减小,使表针向右摆动,多数管子的RDS增大,表针向左摆动无论表针的摆动方向如何,只要能有明显地摆动,就说明管子具有放大能力本方法也适用于测MOS管为了保护MOS场效应管,必须用手握住螺钉旋具绝缘柄,用金属杆去碰栅极,以防止人体感应电荷直接加到栅极上,将管子损坏
MOS管每次测量完毕,G-S结电容上会充有少量电荷,建立起电压UGS,再接着测时表针可能不动,此时将G-S极间短路一下即可1步骤1:将场效应管从电路板上拆下,将万用表的表笔金属部分将该管三个引脚短路,放掉残存的电荷。注意手指不能触摸场效应管的栅极引脚,以免感应静电将管子击穿。
2步骤2:将数字万用表的档位开关指向“二极管”档。将黑表笔搭在场效应管的S极,红表笔先与D极接触,观察万用表显示数值为“1”,表明此时D极与S极之间处于开路状态。
3步骤3:保持黑表笔与S极接触不动,红表笔先碰触G极一下,并显示“1”,然后再搭在D极,观察万用表显示数值为“886”,表明场效应管的D极与S极之间处于导通状态,且PN结的正向压降为0886V。
4步骤4:将表笔的金属部分同时搭在场效应管的三个引脚,将其放电后,把黑表笔搭在S极,红表笔搭在D极,观察万用表显示的数值又恢复为1,表明此场效应管处于断开状态,表明该管子是好的。
5怎么判断场效应管的栅极、漏极、源极?把一个场效应管平放在桌面上(有字的那一面朝上),从左到右依次为栅极、漏极、源极。绝大都多数的p75nf75都是这样。
1、场效应管的检测方法:把数字万用表打到二极管档,用两表笔任意触碰场效应管的三只引脚,好的场效应管在量测的时候只应有一次有读数,而且数值在300--800左右,
2、如果在最终测量结果中测的只有一次有读数,并且为0时须万用表短接场效应管的引脚,
3、重新测量一次,若又测得一组为300--800左右读数时此管也为好管。
4、将万用表开到二极管档,用万用表的两个表笔量测D、S极和G、S极,看看两极之间的读数是不是很小,如果这个值在50以下,则可以判断为这个效应管已经被击穿
场效应管(Field Effect Transistor)又称场效应晶体管,是利用控制输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件。由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管,[1]它属于电压控制型半导体器件。主要有两种类型(junction FET—JFET)和金属 - 氧化物半导体场效应管(metal-oxide semiconductor FET,简称MOS-FET)。
场效应管具有输入电阻高(10 7~10 15Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和 功率晶体管的强大竞争者。
与 双极型晶体管相比,场效应管具有如下特点。
(1)场效应管是电压控制 器件,它通过V GS(栅源电压)来控制I D(漏极电流);
(2)场效应管的控制输入端 电流极小,因此它的 输入电阻(10 7~10 12Ω)很大。
(3)它是利用多数 载流子导电,因此它的 温度稳定性较好;
(4)它组成的 放大电路的电压放大 系数要小于三极管组成放大电路的 电压放大系数;
(5)场效应管的抗 辐射能力强;
(6)由于它不存在杂乱 运动的电子扩散引起的 散粒噪声,所以噪声低。
场效应管工作原理用一句话说,就是“漏极-源极间流经沟道的ID,用以栅极与沟道间的pn结形成的反偏的栅极电压控制ID”。更正确地说,ID流经通路的宽度,即沟道截面积,它是由pn结反偏的变化,产生耗尽层扩展变化控制的缘故。在VGS=0的非饱和区域,表示的过渡层的扩展因为不很大,根据漏极-源极间所加VDS的 电场,源极区域的某些电子被漏极拉去,即从漏极向源极有电流ID流动。从门极向漏极扩展的过度层将沟道的一部分构成堵塞型,ID饱和。将这种状态称为夹断。这意味着过渡层将沟道的一部分阻挡,并不是电流被切断。
在过渡层由于没有 电子、空穴的自由移动,在 理想状态下几乎具有绝缘特性,通常电流也难流动。但是此时漏极-源极间的电场,实际上是两个过渡层接触漏极与门极下部附近,由于漂移电场拉去的高速电子通过过渡层。因漂移电场的 强度几乎不变产生ID的饱和现象。其次,VGS向负的方向变化,让VGS=VGS(off),此时过渡层大致成为覆盖全区域的状态。而且VDS的电场大部分加到过渡层上,将电子拉向漂移方向的电场,只有靠近源极的很短部分,这更使电流不能流通。
MOS 场效应管电源开关电路
MOS场效应管也被称为金属氧化物半导体场效应管(MetalOxideSemiconductor FieldEffect Transistor,MOSFET)。它一般有耗尽型和增强型两种。增强型MOS场效应管可分为NPN型PNP型。NPN型通常称为N沟道型,PNP型也叫P沟道型。对于N沟道的场效应管其源极和漏极接在N型半导体上,同样对于P沟道的场效应管其源极和漏极则接在P型半导体上。场效应管的输出电流是由输入的电压(或称电场)控制,可以认为输入电流极小或没有输入电流,这使得该器件有很高的输入阻抗,同时这也是我们称之为场效应管的原因。
场效应管在二极管加上正向电压(P端接正极,N端接负极)时,二极管导通,其PN结有电流通过。这是因为在P型半导体端为正电压时,N型半导体内的负电子被吸引而涌向加有正电压的P型半导体端,而P型半导体端内的正电子则朝N型半导体端运动,从而形成导通电流。同理,当二极管加上反向电压(P端接负极,N端接正极)时,这时在P型半导体端为负电压,正电子被聚集在P型半导体端,负电子则聚集在N型半导体端,电子不移动,其PN结没有电流通过,二极管截止。在栅极没有电压时,由前面分析可知,在源极与漏极之间不会有电流流过,此时场效应管处与截止状态(图7a)。当有一个正电压加在N沟道的MOS场效应管栅极上时,由于电场的作用,此时N型半导体的源极和漏极的负电子被吸引出来而涌向栅极,但由于氧化膜的阻挡,使得电子聚集在两个N沟道之间的P型半导体中(见图7b),从而形成电流,使源极和漏极之间导通。可以想像为两个N型半导体之间为一条沟,栅极电压的建立相当于为它们之间搭了一座桥梁,该桥的大小由栅压的大小决定。
C-MOS 场效应管(增强型 MOS 场效应管)
电路将一个增强型P沟道MOS场效应管和一个增强型N沟道MOS场效应管组合在一起使用。当输入端为低电平时,P沟道MOS场效应管导通,输出端与电源正极接通。当输入端为高电平时,N沟道MOS场效应管导通,输出端与电源地接通。在该电路中,P沟道MOS场效应管和N沟道MOS场效应管总是在相反的状态下工作,其相位输入端和输出端相反。通过这种工作方式我们可以获得较大的电流输出。同时由于漏电流的影响,使得栅压在还没有到0V,通常在栅极电压小于1到2V时,MOS场效应管既被关断。不同场效应管其关断电压略有不同。也正因为如此,使得该电路不会因为两管同时导通而造成电源短路。
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。具体方法:将万用表拨在R×1k档上,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所有中大功率场效应管的测量方法都一样:指针万用表一个,左右母指和中指拿管、将管子的散热一面对着自己、管脚朝上;
将万用表拨到Rx1K以上(Rx10k最好): 右手拿表笔、黑笔接散热片或中间脚(D)、红笔接右边脚(S)。此时万用表指示的电阻越大越好,然后左手食指同时接触(从顶上按住)左边脚(G)与中间脚(D)<相当于给G极一个正压>,此时表针会大幅向右偏转,偏转越大管子的放大能力越大。放开食指后指针停住不动时管子是好的。
再测时将三个脚短路后再则。测P沟管时将红黑笔对调就行
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