项目6--场效应管的检测与识别课件.ppt
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- 项目 场效应 检测 识别 课件
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1、 项目项目6 场效应管的检测与识别场效应管的检测与识别【项目要求【项目要求】学会识别场效应管的种类,熟悉各种场效应管的名称,了解不同类型场效应管的作用,掌握场效应管的检测方法;【知识要求【知识要求】(1)掌握场效应管的种类、作用与识别方法;(2)掌握各种场效应管的主要参数;【能力要求【能力要求】(1)能用目视法判断、识别常见场效应管的种类,能说出各种场效应管的名称;(2)对场效应管的标识的主要参数能正确设读,了解其作用和用途;(3)会使用万用表对各种场效应管进行正确测量,并对其质量进行判断。【项目实施目标项目实施目标】(1)熟悉各种场效应管的类型和用途;(2)熟悉各种场效应管的形状和规格;(3
2、)掌握万用表检测场效应管的方法;【项目实施器材项目实施器材】(1)电子产品:功率放大器若干台,两人配备一台机器(2)各种类型、不同规格的新场效应管若干(3)每两人配备指针万用表1只【项目实施步骤项目实施步骤】(1)识读功率放大器上各种类型的场效应管;(2)用万用表对电路板上的场效应管进行在线检测项目实施方法与步骤项目实施方法与步骤(3)用万用表对与电路板上相同的新场效应管进行离线检测,并分析比较在线与离线检测的结果【项目考核【项目考核】(1)功放上各种类型的场效应管名称;(2)不同类型场效应管主要指标的识读;(3)将新的和已损坏的场效应管混合在一起,先进行外观识别,再用万用表进行检测,找出已损
3、坏的元器件,说明其故障类型;【实训报告【实训报告】报告内容应包括项目实施目标、项目实施器材、项目实施步骤、场效应管测量数据和实训体会,并按照下列要求将每次结果填入表中。操作操作1:功率放大器上场效应管的直观识别要求:对电路板上各种场效应管进行直观识别,将结果填入表61中;表61:场效应管的直观识别记录表序号场效应管外形场效应管型号场效应管材料场效应管类型备注操作操作2:场效应管的:场效应管的3个极间的正向电阻和反向电阻个极间的正向电阻和反向电阻要求:用指针式万用表对场效应管的3个正向电阻、反向电阻进行测量,将结果填入表62。表62:出纳嘎效应管的正向电阻、反向电阻测量记录表序号场效应管型号管型
4、(结型、绝缘栅型)漏源的正向电阻漏源的反向电阻栅源的电阻质量判断 概述概述:(1)场效应管是)场效应管是电压控制型电压控制型半导体器件。特点:输入电阻半导体器件。特点:输入电阻高(高(107109欧)、噪声小、功耗低、无二次击穿,特欧)、噪声小、功耗低、无二次击穿,特别适用于高灵敏度和低噪声的电路。别适用于高灵敏度和低噪声的电路。(2)场效应管和三极管一样能实现信号的控制与放大,但)场效应管和三极管一样能实现信号的控制与放大,但构造和原理完全不同,二者差别很大。构造和原理完全不同,二者差别很大。(3)普通三极管是)普通三极管是电流控制型电流控制型(iBiC)元件,工作时,多数元件,工作时,多数
5、载流子和少数载流子都参与运行,所以称为双极性晶体载流子和少数载流子都参与运行,所以称为双极性晶体管;场效应管是管;场效应管是电压控制电压控制型器件型器件(uGS iD),工作时,只,工作时,只有一种载流子参与导电,是单极性晶体管。有一种载流子参与导电,是单极性晶体管。项目相关知识项目相关知识知识知识1 场效应管的类型、结构、原理场效应管的类型、结构、原理 场效应管分场效应管分结型、绝缘栅型结型、绝缘栅型两大类。两大类。FET场效应管场效应管JFET结型结型MOSFET绝缘栅型绝缘栅型N沟道沟道P沟道沟道(耗尽型)(耗尽型)增强型增强型耗尽型耗尽型N沟道沟道P沟道沟道N沟道沟道P沟道沟道一、一、
6、结型场效应管结型场效应管(JFET)(一)结构(一)结构(以以N沟道为例沟道为例)1、它是在一块、它是在一块N型半导体型半导体的两边利用杂质的两边利用杂质扩散出高浓度的扩散出高浓度的P型区型区域域,用用P+表示表示,形成两个形成两个P+N结结。2、N型半导体的两端引出两个电极,分别称型半导体的两端引出两个电极,分别称 为为漏极漏极D和和源极源极S。把两边的把两边的P区引出电极区引出电极 并连在一起称为栅极并连在一起称为栅极G。3、如果在漏、如果在漏-源极间加上正向电压源极间加上正向电压,N区中的区中的 多子多子(也就是电子也就是电子)可以导电。它们从源极可以导电。它们从源极 S出发,流向漏极出
7、发,流向漏极D。电流方向由。电流方向由D指向指向S,称为漏极电流称为漏极电流ID。4、由于导电沟道是、由于导电沟道是N型的,故称为型的,故称为N沟道结型沟道结型 场效应管场效应管。它的三个电极D、G、S分别与晶体管的C、B、E极相对应。5、符号:、符号:箭头方向表示PN结的正向电流方向。(二)工作原理(二)工作原理1、UDS=0时:VGS 对导电沟道宽度的影响。对导电沟道宽度的影响。V VGS GS 增加,导电沟道变窄,沟道电阻变大。图增加,导电沟道变窄,沟道电阻变大。图C C夹断,此时,夹断,此时,V VGSGS=U=UP P,叫夹断电压。叫夹断电压。VGS越负,沟道越窄UP称为夹断电压2、
8、UDS0,产生IDVGS越负,沟道越窄VGSID1、结型场效应管的结构和工作原理、结型场效应管的结构和工作原理(1)场效应管的三个极:栅极()场效应管的三个极:栅极(G)、源极()、源极(S)、漏极()、漏极(D)【闸)【闸门、水库、出水口门、水库、出水口】(2)N型沟道源极提供电子,电流从漏极型沟道源极提供电子,电流从漏极源极;源极;P型沟道源极提供空穴,电流从源极型沟道源极提供空穴,电流从源极漏极;漏极;(3)N沟道结型场效应管源极与漏极以沟道结型场效应管源极与漏极以N型半导体沟道连接,栅极型半导体沟道连接,栅极 则是则是P型半导体,分别由接点接到外围电路。型半导体,分别由接点接到外围电路
9、。(4)场效应管工作时对偏置电压要求如下:)场效应管工作时对偏置电压要求如下:栅源加负电压(栅源加负电压(UGS0),栅源间的),栅源间的PN结反偏,栅极电结反偏,栅极电 流(流(IG0),场效应管呈现很高的输入电阻。(),场效应管呈现很高的输入电阻。(108)漏漏 源极间加正电压(源极间加正电压(UDS0),使),使N沟道中的多数载流子沟道中的多数载流子 在电场作用下,由源极向漏极漂移,形成漏极电流(在电场作用下,由源极向漏极漂移,形成漏极电流(iD)漏极电流(漏极电流(iD)主要受栅源电压()主要受栅源电压(UGS)控制,同时,也受)控制,同时,也受 漏漏 源电压(源电压(UDS)的影响。
10、)的影响。工作过程分析:先假定工作过程分析:先假定UDS0。当当UGS0沟道较宽,电阻较小;沟道较宽,电阻较小;当当UGS0,随着值的增加,在这个反偏电压作用下,两个,随着值的增加,在这个反偏电压作用下,两个PN结耗尽层结耗尽层加宽,沟道将变窄,沟道电阻加大。加宽,沟道将变窄,沟道电阻加大。当当UGS值大到一定值,耗尽层在夹道中合拢,漏源电阻无穷大,值大到一定值,耗尽层在夹道中合拢,漏源电阻无穷大,iD=0,此时的此时的UGS称为夹断电压,用称为夹断电压,用UP表示。表示。上述分析表明:上述分析表明:改变改变UGS的大小,可以有效控制沟道电阻的大小;同时加上的大小,可以有效控制沟道电阻的大小;
11、同时加上UDS,漏极电流,漏极电流iD将受将受UGS控制,控制,UGS值增加,沟道电阻增大,值增加,沟道电阻增大,iD减小;减小;UDS对对iD的影响。假定的影响。假定UGS不变。不变。当当UDS增加时,导电沟道呈稧形,沟道宽度不均匀,在预夹断前,增加时,导电沟道呈稧形,沟道宽度不均匀,在预夹断前,iD随随UDS的增加几乎呈线性地增加。的增加几乎呈线性地增加。当当UDS增加到增加到UDS UGS UP,即,即UGD UGS UDS UP(夹断电压),(夹断电压),沟道预夹断,漏极附近的耗尽层在沟道预夹断,漏极附近的耗尽层在A点处合拢,此时,与完全夹断不同,点处合拢,此时,与完全夹断不同,iD0
12、,但此后,但此后,UDS再增加,再增加,iD变化不大。变化不大。结型场效应管的栅极与沟道之间的结型场效应管的栅极与沟道之间的PN结是反向偏置的,所以,栅极电流结是反向偏置的,所以,栅极电流iG0,输入电阻很高;,输入电阻很高;漏极电流受栅源电压漏极电流受栅源电压UGS控制,所以,场效应管是电压控制电流器件;控制,所以,场效应管是电压控制电流器件;预夹断前,即预夹断前,即UDS较小时,较小时,iD与与 UDS基本呈线性关系;预夹断后,基本呈线性关系;预夹断后,iD趋趋于饱和;于饱和;-N+NP衬底sgdb源极栅极漏极衬底二、二、绝缘栅型场效应管绝缘栅型场效应管(MOSFET(MOSFET)(一)
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