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1、7.1 晶闸管晶闸管7.2 场效应管场效应管第七章第七章 晶闸管与场效应管晶闸管与场效应管 晶晶闸闸管管、场场效效应应管管与与三三级级管管相相似似，都都有有三三个个电电极。极。晶闸管主要当做可控电子开关使用。晶闸管主要当做可控电子开关使用。场场效效应应管管主主要要用用来来放放大大信信号号电电压压，而而三三极极管管主主要是放大信号电流要是放大信号电流7.1 晶闸管晶闸管 晶晶闸闸管管又又称称可可控控硅硅，是是一一个个P1N1P2N2四四层层，具具有有3个个PN结结，并并引引出出3个个电电极极的的半半导导体体开开关关器器件件。它它的的三三个个电电极，分别是阳极（极，分别是阳极（A）、阴极（）、阴极
2、（K）和门极（）和门极（G）。）。7.1 晶闸管晶闸管 晶晶闸闸管管又又称称可可控控硅硅，是是一一个个P1N1P2N2四四层层，具具有有3个个PN结结，并并引引出出3个个电电极极的的半半导导体体开开关关器器件件。它它的的三三个个电电极，分别是阳极（极，分别是阳极（A）、阴极（）、阴极（K）和门极（）和门极（G）。）。内部结构：内部结构：7.1 晶闸管晶闸管 一、晶闸管性质一、晶闸管性质1、导通晶闸管：、导通晶闸管：无无论论A、K极极之之间间加加什什么么电电压压，只只要要G、K极极之之间间没没有有加加正正向向电压，晶闸管就无法导通。电压，晶闸管就无法导通。只只有有A、K极极之之间间加加正正向向电
3、电压压，并并且且G、K极极之之间间也也加加一一定定的的正向电压，晶闸管才能导通。正向电压，晶闸管才能导通。给给晶晶闸闸管管G极极提提供供电电压压，让让IG电电流流流流入入G极极，晶晶闸闸管管A、K极之间马上导通，这种现象称为晶闸管的触发导通。极之间马上导通，这种现象称为晶闸管的触发导通。晶晶闸闸管管导导通通后后，撤撤掉掉G、K极极之之间间的的正正向向电电压压后后晶晶闸闸管管仍仍继继续续导通。导通。2、关闭晶闸管：、关闭晶闸管：让流入晶闸管让流入晶闸管A极的电流减小到某一值极的电流减小到某一值IH（维持电流）（维持电流）让让A、K极之间的正向电压极之间的正向电压UAK减小到减小到0或加反向电压或
4、加反向电压实验演示实验演示P1N1P2N1P2N2Ic1Ib2Ic2Ib1IGIAIK加上加上IgIb2 Ic2 Ib1 Ic17.1 晶闸管晶闸管 二、晶闸管主要参数二、晶闸管主要参数7.1 晶闸管晶闸管 三、晶闸管的检测三、晶闸管的检测包括极性检测、好坏检测、触发能力检测包括极性检测、好坏检测、触发能力检测1、极性检测、极性检测7.1 晶闸管晶闸管 三、晶闸管的检测三、晶闸管的检测包括极性检测、好坏检测、触发能力检测包括极性检测、好坏检测、触发能力检测2、好坏检测、好坏检测7.1 晶闸管晶闸管 三、晶闸管的检测三、晶闸管的检测包括极性检测、好坏检测、触发能力检测包括极性检测、好坏检测、触发
5、能力检测3、触发能力检测、触发能力检测7.1 晶闸管晶闸管 四、晶闸管的种类四、晶闸管的种类7.1 晶闸管晶闸管 四、晶闸管的种类四、晶闸管的种类1、双向晶闸管、双向晶闸管 双向晶闸管是由双向晶闸管是由N-P-N-P-N五层半导体材料制成的，对外也引出三个电五层半导体材料制成的，对外也引出三个电极，其结构如图所示。双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联，但只极，其结构如图所示。双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联，但只有一个控制极。有一个控制极。双向晶闸管与单向晶闸管一样，也具有触发控制特性。不过，它的触发双向晶闸管与单向晶闸管一样，也具有触发控制特性。不过，它的触发控制特性与单向晶闸管
6、有很大的不同，这就是无论在阳极和阴极间接入何种控制特性与单向晶闸管有很大的不同，这就是无论在阳极和阴极间接入何种极性的电压，只要在它的控制极上加上一个触发脉冲，也不管这个脉冲是什极性的电压，只要在它的控制极上加上一个触发脉冲，也不管这个脉冲是什么极性的么极性的,都可以使双向晶闸管导通。都可以使双向晶闸管导通。由于双向晶闸管在阳、阴极间接任何极性的工作电压都可以实现触发控由于双向晶闸管在阳、阴极间接任何极性的工作电压都可以实现触发控制，因此双向晶闸管的主电极也就没有阳极、阴极之分，通常把这两个主电制，因此双向晶闸管的主电极也就没有阳极、阴极之分，通常把这两个主电极称为极称为T1电极和电极和T2电
7、极，将接在电极，将接在P型半导体材料上的主电极称为型半导体材料上的主电极称为T1电极，将电极，将接在接在N型半导体材料上的电极称为型半导体材料上的电极称为T2电极。电极。由于双向晶闸管的两个主电极没有正负之分，所以它的参数中也就没有由于双向晶闸管的两个主电极没有正负之分，所以它的参数中也就没有正向峰值电压与反向峰值电压之分，而只用一个最大峰值电压，双向晶闸管正向峰值电压与反向峰值电压之分，而只用一个最大峰值电压，双向晶闸管的其他参数则和单向晶闸管相同。的其他参数则和单向晶闸管相同。由于双向晶闸管正、反特性具有对称性，所以它可在任何一个方向导通，由于双向晶闸管正、反特性具有对称性，所以它可在任何
8、一个方向导通，是一种理想的交流开关器件。是一种理想的交流开关器件。7.1 晶闸管晶闸管 双向晶闸管的检测方法双向晶闸管的检测方法判定判定T1极极 由由图图可可见见，G极极与与T2极极靠靠近近，距距T1极极较较远远。因因此此，GT2之之间间的的正正、反反向向电电阻阻都都很很小小。在在用用 RXlK档档测测任任意意两两脚脚之之间间的的电电阻阻时时，只只有有在在G-T2之之间间呈呈现现低低阻阻，正正、反反向向电电阻阻仅仅几几十十欧欧，而而T1-G、T2-T1之之间间的的正正、反反向向电电阻阻均均为为无无穷穷大大。这这表表明明，如如果果测测出出某某脚脚和和其其他他两两脚脚都都不不通通，就就肯肯定定是是
9、T1极极。另另外外，采采用用TO220封封装装的的双双向向晶晶闸闸管管，T1极极通通常常与与小小散散热热板板连连通通，据此亦可确定据此亦可确定T1极。极。7.1 晶闸管晶闸管 双向晶闸管的检测方法双向晶闸管的检测方法区分区分G极和极和T2极极(1)找出找出T1极之后，首先假定剩下两脚中某一脚为极之后，首先假定剩下两脚中某一脚为T2极，另一脚为极，另一脚为G极。极。(2)把把黑黑表表笔笔接接T2极极，红红表表笔笔接接T1极极，电电阻阻为为无无穷穷大大。接接着着用用红红表表笔笔尖尖把把T1与与G短短路路，给给G极极加加上上负负触触发发信信号号，电电阻阻值值应应为为十十欧欧左左右右，证证明明管管子子
10、已已经经导导通通，导导通通方方向向为为T2一一T1。再再将将红红表表笔笔尖尖与与G极极脱脱开开(但但仍仍接接T1)，若若电电阻阻值值保保持持不不变变，证证明明管管子子在在触发之后能维持导通状态。触发之后能维持导通状态。(3)把把红红表表笔笔接接T2极极，黑黑表表笔笔接接T1极极，然然后后使使T1与与G短短路路，给给G极极加加上上正正触触发发信信号号，电电阻阻值值仍仍为为十十欧欧左左右右，与与G极极脱脱开开后后若若阻阻值值不不变变，则则说说明明管管子子经经触触发发后后，在在T1一一T2方方向向上上也也能能维维持持导导通通状状态态，因因此此具具有有双双向向触触发发性性质质。由由此此证证明明上上述述
11、假假定定正正确确。否否则则是是假假定定与与实实际际不不符符，需需再再作作出出假假定定，重重复复以以上上测测量量。显显见见，在在识识别别G、T2的的过过程程中中，也也就就检检查查了了双双向向晶晶闸闸管管的的触触发发能能力力。如如果果按按哪哪种种假假定定去去测测量量，都都不不能能使使双双向向晶晶闸闸管管触触发发导导通通，证证明明管管于于巳巳损损坏坏。对对于于lA的的管管子子，亦亦可可用用RXl0档档检检测测，对对于于3A及及3A以上的管子，应选以上的管子，应选RXlK档，否则难以维持导通状态。档，否则难以维持导通状态。7.1 晶闸管晶闸管 四、晶闸管的种类四、晶闸管的种类2、门极可关断晶闸管、门极
12、可关断晶闸管 门门极极可可关关断断晶晶闸闸管管（Gate-Turn-Off Thyristor GTO）是是晶晶闸闸管管的的一一种种派派生生器器件件，可可以以通通过过在在门门极极施施加加负负的的脉脉冲冲电电流流使其关断使其关断 GTO的的电电压压、电电流流容容量量较较大大，与与普普通通晶晶闸闸管管接接近近，因因而而在兆瓦级以上的大功率场合仍有较多的应用在兆瓦级以上的大功率场合仍有较多的应用结构：结构：与与普普通通晶晶闸闸管管的的相相同同点点：PNPN四四层层半半导导体体结结构构，外外部部引引出阳极、阴极和门极。出阳极、阴极和门极。和和普普通通晶晶闸闸管管的的不不同同点点：GTO是是一一种种多多
13、元元的的功功率率集集成成器器件件，内内部部包包含含数数十十个个甚甚至至数数百百个个共共阳阳极极的的小小GTO元元，这这些些GTO元的阴极和门极则在器件内部并联在一起。元的阴极和门极则在器件内部并联在一起。GTOGTO的内部结构和电气图形符号的内部结构和电气图形符号工作原理：工作原理：与普通晶闸管一样，可以用下图所示的双晶体管模型来分析。与普通晶闸管一样，可以用下图所示的双晶体管模型来分析。晶闸管的双晶体管模型及其工作原理由由P1N1P2P1N1P2和和N1P2N2N1P2N2构成的两个晶体管构成的两个晶体管VT1VT1、VT2VT2分别具有共基极电流增分别具有共基极电流增益益1 1和和2 2。
14、1+1+2=12=1是器件临界导通的条件。当是器件临界导通的条件。当 1+1+2121时，两个等效晶体管过时，两个等效晶体管过饱和而使器件导通；当饱和而使器件导通；当 1+1+2121时，不能维持饱和导通而关断。时，不能维持饱和导通而关断。（1 1）设计）设计 2 2较大，使晶体管较大，使晶体管VTVT2 2控制灵敏，控制灵敏，易于易于GTOGTO关断。关断。（2 2）导通时）导通时 1 1+2 2更接近更接近1 1（1.051.05，普，普通晶闸管通晶闸管 1 1+2 2 1.151.15）,导通时饱和不导通时饱和不深，接近临界饱和，有利门极控制关断深，接近临界饱和，有利门极控制关断，但导通
15、时管压降增大。，但导通时管压降增大。（3 3）多元集成结构使）多元集成结构使GTOGTO元阴极面积很小，门、阴极间距大为缩短，使元阴极面积很小，门、阴极间距大为缩短，使得得P P2 2基区横向电阻很小，能从门极抽出较大电流。基区横向电阻很小，能从门极抽出较大电流。晶闸管的工作原理晶闸管的工作原理GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别：能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别：GTOGTO的驱动电路的驱动电路 门门极极可可关关断断晶晶闸闸管管（GTO）的的导导通通过过程程与与普普通通晶晶闸闸管管相相似似，可可以以用用正正门门极极电电流流开开通通。但但在在关关断断过过程程中
16、中，GTO可可以以采采用用负负的的门门极极电电流流关关断断，这这一一点点与与普普通通晶晶闸闸管管完全不同。完全不同。影影响响关关断断的的因因素素很很多多，例例如如阳阳极极电电流流越越大大越越难难关关断断，电电感感负负载载较较电电阻阻负负载载难难以以关关断断，工工作作频频率率越越高高、结结温温越越高高越越难难以以关关断断。所所以以欲欲使使GTO关关断断，往往往往需需要要具具有有特特殊殊的门极关断功能的门极驱动电路。的门极关断功能的门极驱动电路。GTOGTO的驱动电路的驱动电路 GTOGTO的门极驱动电路通常包括开通驱动电路、关断驱的门极驱动电路通常包括开通驱动电路、关断驱动电路和门极反偏电路三部
17、分动电路和门极反偏电路三部分 门极驱动电路结构示意图及理想的门极驱动电流波形门极驱动电路结构示意图及理想的门极驱动电流波形 1.GTO1.GTO对门极驱动电路的基本要求对门极驱动电路的基本要求 GTOGTO的驱动电路的驱动电路1)1)门极开通门极开通 GTO触发导通要求触发脉冲信号具有前沿陡、幅度高、宽触发导通要求触发脉冲信号具有前沿陡、幅度高、宽度大、后沿缓的脉冲波形；度大、后沿缓的脉冲波形；上升沿陡峭的门极电流脉冲有利于上升沿陡峭的门极电流脉冲有利于GTO的快速导通，且可的快速导通，且可保证使所有的保证使所有的GTO元件几乎同时导通，且使电流分布趋于均元件几乎同时导通，且使电流分布趋于均匀
18、，通常要求脉冲前沿为匀，通常要求脉冲前沿为 =510 ；脉冲幅度高可实现强触发，有利于缩短开通时间，减少开脉冲幅度高可实现强触发，有利于缩短开通时间，减少开通损耗，为此一般要求脉冲幅度为额定直流触发电流的通损耗，为此一般要求脉冲幅度为额定直流触发电流的410倍；倍；脉冲有足够的宽度可以保证阳极电流可靠建立，一般取脉脉冲有足够的宽度可以保证阳极电流可靠建立，一般取脉宽为宽为1060 ；脉冲后沿尽量平缓可以防止产生振荡，在开通脉冲的尾部脉冲后沿尽量平缓可以防止产生振荡，在开通脉冲的尾部出现负的门极电流，不利于门极开通。出现负的门极电流，不利于门极开通。GTOGTO的驱动电路的驱动电路2 2）门极关
19、断门极关断已已导导通通的的GTOGTO靠靠门门极极反反向向电电流流来来关关断断，它它是是GTOGTO应应用用中中的的关键问题；关键问题；对对门门极极关关断断脉脉冲冲波波形形的的要要求求是是前前沿沿陡陡、幅幅度度高高、宽宽度度足足够够、后后沿沿平平缓缓。前前沿沿陡陡，可可以以缩缩短短关关断断时时间间，减减少少关关断断损损耗耗。但但前前沿沿不不宜宜过过陡陡，否否则则会会使使关关断断增增益益降降低低，阳阳极极尾尾部部电电流流增增加加，对对GTOGTO产生不利影响，一般使脉冲电流的上升率为产生不利影响，一般使脉冲电流的上升率为 =5 510 10 ；为为了了保保证证GTOGTO的的可可靠靠关关断断，关
20、关断断负负电电压压脉脉冲冲宽宽度度应应不不小小于于4040 s s。关关断断电电压压脉脉冲冲的的后后沿沿应应尽尽量量平平缓缓，如如果果坡坡度度太太陡陡，由由于于结结电电容容效效应应会会产产生生一一个个门门极极正正电电流流（尽尽管管门门极极电电压压是是负负的），使的），使GTOGTO有开通的可能，不利于关断。有开通的可能，不利于关断。GTOGTO的驱动电路的驱动电路与与普普通通晶晶闸闸管管相相比比，GTOGTO由由于于结结构构原原因因使使得得其其承承受受电电压压上上升升率率的的能能力力较较差差，例例如如阳阳极极电电压压上上升升率率较较高高时时可可能会引起误触发。能会引起误触发。可可以以设设置置一
21、一个个门门极极反反偏偏电电路路，在在GTOGTO正正向向阻阻断断期期间间于于门极上施加反偏电压，从而提高承受的能力。门极上施加反偏电压，从而提高承受的能力。但但反反偏偏电电压压的的幅幅度度必必须须小小于于门门极极反反向向雪雪崩崩电电压压，持持续续时时间间可可以以是是几几十十微微秒秒和和整整个个阻阻断断状状态态所所处处的的时时间间，这样有利于这样有利于GTOGTO的安全运行。的安全运行。3 3）门极反偏）门极反偏GTOGTO的驱动电路的驱动电路门极驱动电路实例门极驱动电路实例1 1 2.2.门极驱动电路实例门极驱动电路实例1 1 右图是一种小容量的右图是一种小容量的GTOGTO门极驱门极驱动电路
22、。动电路。当当时时，由晶体管，由晶体管VTVT1 1、VTVT2 2组组成成的极性的极性为为左左()右右()；当；当VTVT3 3、VTVT4 4饱饱和和导导通，通，电电容通容通过电过电阻阻R R4 4、VDVD1 1和和VTVT4 4放放电电，形成反向，形成反向门门极极的复合管导通，对电容充电，形成的复合管导通，对电容充电，形成正向门极电流，触发正向门极电流，触发GTOGTO导通，电容导通，电容时，时，电流，使电流，使GTOGTO关断。关断。7.1 晶闸管晶闸管 五、晶闸管型号的命名方法五、晶闸管型号的命名方法第一部分用字母第一部分用字母“K”表示主称为晶闸管表示主称为晶闸管第二部分用字母表
23、示晶闸管的类别第二部分用字母表示晶闸管的类别第三部分用数字表示晶闸管的额定通态电流值第三部分用数字表示晶闸管的额定通态电流值第四部分用数字表示重复峰值电压级数第四部分用数字表示重复峰值电压级数7.2 场效应管场效应管 场场场场 效效效效 应应应应 晶晶晶晶 体体体体 管管管管（Field Field Field Field Effect Effect Effect Effect TransistorTransistorTransistorTransistor缩缩缩缩 写写写写(FET)(FET)(FET)(FET)）简简简简称称称称场场场场效效效效应应应应管管管管。由由由由多多多多数数数数载载
24、载载流流流流子子子子参参参参与与与与导导导导电电电电，也也也也称称称称为为为为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。特特特特点点点点:具具具具有有有有输输输输入入入入电电电电阻阻阻阻高高高高（108108108108109109109109）、噪噪噪噪声声声声小小小小、功功功功耗耗耗耗低低低低、动动动动态态态态范范范范围围围围大大大大、易易易易于于于于集集集集成成成成、没没没没有有有有二二二二次次次次击击击击穿穿穿穿现现现现象象象象、安安安安全全全全工工工工作区域宽
25、等优点。作区域宽等优点。作区域宽等优点。作区域宽等优点。作用：作用：作用：作用：场场场场效效效效应应应应管管管管可可可可应应应应用用用用于于于于放放放放大大大大。由由由由于于于于场场场场效效效效应应应应管管管管放放放放大大大大器器器器的的的的输输输输入入入入阻阻阻阻抗抗抗抗很很很很高高高高，因因因因此此此此耦耦耦耦合合合合电电电电容容容容可可可可以以以以容容容容量量量量较较较较小小小小，不不不不必必必必使使使使用用用用电解电容器。电解电容器。电解电容器。电解电容器。场效应管可以用作电子开关。场效应管可以用作电子开关。场效应管可以用作电子开关。场效应管可以用作电子开关。场场场场效效效效应应应应管
26、管管管很很很很高高高高的的的的输输输输入入入入阻阻阻阻抗抗抗抗非非非非常常常常适适适适合合合合作作作作阻阻阻阻抗抗抗抗变变变变换换换换。常常常常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。用于多级放大器的输入级作阻抗变换。用于多级放大器的输入级作阻抗变换。用于多级放大器的输入级作阻抗变换。场效应管可以用作可变电阻。场效应管可以用作可变电阻。场效应管可以用作可变电阻。场效应管可以用作可变电阻。场效应管可以方便地用作恒流源。场效应管可以方便地用作恒流源。场效应管可以方便地用作恒流源。场效应管可以方便地用作恒流源。7.2 场效应管场效应管 场效应管与三极管一样，具有放大能力。场效应管有场效应管与三极管一样，具
27、有放大能力。场效应管有场效应管与三极管一样，具有放大能力。场效应管有场效应管与三极管一样，具有放大能力。场效应管有漏极（漏极（漏极（漏极（D D D D）、栅极（）、栅极（）、栅极（）、栅极（G G G G）和源极（）和源极（）和源极（）和源极（S S S S）。）。）。）。实验演示实验演示7.2 场效应管场效应管 一、结构与工作原理一、结构与工作原理一、结构与工作原理一、结构与工作原理1 1 1 1、结构、结构、结构、结构场效应管由场效应管由场效应管由场效应管由P P P P型半导体和型半导体和型半导体和型半导体和N N N N型半导体组成。型半导体组成。型半导体组成。型半导体组成。7.2
28、场效应管场效应管 一、结构与工作原理一、结构与工作原理一、结构与工作原理一、结构与工作原理2 2 2 2、工作原理、工作原理、工作原理、工作原理：场效应管在电路中主要用作放大信号电压。场效应管在电路中主要用作放大信号电压。场效应管在电路中主要用作放大信号电压。场效应管在电路中主要用作放大信号电压。当在当在当在当在D D D D、S S S S之间加上正向电压之间加上正向电压之间加上正向电压之间加上正向电压U U U UDSDSDSDS，会有电流从，会有电流从，会有电流从，会有电流从D D D D极流向极流向极流向极流向S S S S极极极极若若若若在在在在G G G G、S S S S极极极极
29、之之之之间间间间加加加加上上上上反反反反向向向向电电电电压压压压U U U UGSGSGSGS（P P P P型型型型半半半半导导导导体体体体接接接接低低低低电电电电位位位位，N N N N型型型型半半半半导导导导体体体体接接接接高高高高电电电电位位位位），场场场场效效效效应应应应管管管管内内内内部部部部的的的的两两两两个个个个耗耗耗耗尽尽尽尽层层层层变变变变厚厚厚厚，沟沟沟沟道道道道变变变变窄窄窄窄，由由由由D D D D极极极极流流流流向向向向S S S S极的电流极的电流极的电流极的电流IDIDIDID就会变小，反向电压越高，沟道越窄，就会变小，反向电压越高，沟道越窄，就会变小，反向电压
30、越高，沟道越窄，就会变小，反向电压越高，沟道越窄，I I I ID D D D电流越小。电流越小。电流越小。电流越小。若若若若在在在在GG、S S极极极极之之之之间间间间加加加加上上上上正正正正向向向向电电电电压压压压U UGSGS（P P型型型型半半半半导导导导体体体体接接接接高高高高电电电电位位位位，N N型型型型半半半半导导导导体体体体接接接接低低低低电电电电位位位位），场场场场效效效效应应应应管管管管内内内内部部部部的的的的两两两两个个个个耗耗耗耗尽尽尽尽层层层层导导导导通通通通，耗耗耗耗尽尽尽尽层层层层消消消消失失失失，不不不不管管管管如如如如何何何何增增增增大大大大GG、S S极极
31、极极的的的的电电电电压压压压，沟沟沟沟道道道道宽宽宽宽度度度度都都都都不不不不变变变变，I ID D D D电电电电流流流流也也也也不不不不变变变变，即即即即无无无无法法法法控制控制控制控制I ID D D D电流。电流。电流。电流。7.2 场效应管场效应管 2 2 2 2、工作原理、工作原理、工作原理、工作原理 改变改变改变改变G G G G、S S S S极之间的电压极之间的电压极之间的电压极之间的电压U U U UGSGSGSGS，就能改变从，就能改变从，就能改变从，就能改变从D D D D极流向极流向极流向极流向S S S S极的电流极的电流极的电流极的电流I I I ID D D D
32、的大的大的大的大小，并且小，并且小，并且小，并且I I I ID D D D电流变化较电流变化较电流变化较电流变化较U U U UGSGSGSGS电压变化大得多，这就是场效应管的放大原电压变化大得多，这就是场效应管的放大原电压变化大得多，这就是场效应管的放大原电压变化大得多，这就是场效应管的放大原理。理。理。理。场效应管的放大能力大小用跨导场效应管的放大能力大小用跨导场效应管的放大能力大小用跨导场效应管的放大能力大小用跨导gmgmgmgm表示，即表示，即表示，即表示，即gmgmgmgm反映了栅源电压反映了栅源电压反映了栅源电压反映了栅源电压UGSUGSUGSUGS对漏极电流对漏极电流对漏极电流
33、对漏极电流IDIDIDID的控制能力，是表征场效应管放的控制能力，是表征场效应管放的控制能力，是表征场效应管放的控制能力，是表征场效应管放大能力的一个重要的参数（相当于三级管的大能力的一个重要的参数（相当于三级管的大能力的一个重要的参数（相当于三级管的大能力的一个重要的参数（相当于三级管的），），），），gmgmgmgm的单位是西门子的单位是西门子的单位是西门子的单位是西门子（S S S S），也可以用），也可以用），也可以用），也可以用A/VA/VA/VA/V表示。表示。表示。表示。在正常工作时，在正常工作时，在正常工作时，在正常工作时，N N N N沟道结型场效应管沟道结型场效应管沟道结型
34、场效应管沟道结型场效应管G G G G、S S S S极之间应加反向电压，即极之间应加反向电压，即极之间应加反向电压，即极之间应加反向电压，即U U U UG G G GUUUUUUUS S S S。7.2 场效应管场效应管 二、主要参数二、主要参数二、主要参数二、主要参数7.2 场效应管场效应管 三、检测三、检测三、检测三、检测 场效应管的检测包括类型检测及极性检测，放大能力场效应管的检测包括类型检测及极性检测，放大能力场效应管的检测包括类型检测及极性检测，放大能力场效应管的检测包括类型检测及极性检测，放大能力检测和好坏检测。检测和好坏检测。检测和好坏检测。检测和好坏检测。1 1 1 1、类
35、型与电极的检测、类型与电极的检测、类型与电极的检测、类型与电极的检测 结型场效应管的源极和漏极在制作工艺上是对称的，结型场效应管的源极和漏极在制作工艺上是对称的，结型场效应管的源极和漏极在制作工艺上是对称的，结型场效应管的源极和漏极在制作工艺上是对称的，两极可互换使用，所以一般不判别漏极和源极（漏源之间两极可互换使用，所以一般不判别漏极和源极（漏源之间两极可互换使用，所以一般不判别漏极和源极（漏源之间两极可互换使用，所以一般不判别漏极和源极（漏源之间的正反向电阻相等，均为几十至几千欧姆左右），只判断的正反向电阻相等，均为几十至几千欧姆左右），只判断的正反向电阻相等，均为几十至几千欧姆左右），只
36、判断的正反向电阻相等，均为几十至几千欧姆左右），只判断栅极和沟道的类型。栅极和沟道的类型。栅极和沟道的类型。栅极和沟道的类型。与与与与D D D D、S S S S极连接的半导体类型总是相同的，极连接的半导体类型总是相同的，极连接的半导体类型总是相同的，极连接的半导体类型总是相同的，D D D D、S S S S极之间的极之间的极之间的极之间的正反向电阻相等。正反向电阻相等。正反向电阻相等。正反向电阻相等。G G G G极连接的半导体类型与极连接的半导体类型与极连接的半导体类型与极连接的半导体类型与D D D D、S S S S极连接的半导体类型总是极连接的半导体类型总是极连接的半导体类型总是
37、极连接的半导体类型总是不同的，不同的，不同的，不同的，G G G G极与极与极与极与D D D D、S S S S极之间有极之间有极之间有极之间有PNPNPNPN结，结，结，结，PNPNPNPN结的正向电阻小、结的正向电阻小、结的正向电阻小、结的正向电阻小、反向电阻大。反向电阻大。反向电阻大。反向电阻大。7.2 场效应管场效应管 1 1 1 1、类型与电极的检测、类型与电极的检测、类型与电极的检测、类型与电极的检测判断：用万用表的判断：用万用表的判断：用万用表的判断：用万用表的RX100RX100RX100RX100档，测量场效应管任意两极之间的电阻，正档，测量场效应管任意两极之间的电阻，正档
38、，测量场效应管任意两极之间的电阻，正档，测量场效应管任意两极之间的电阻，正反各测一次反各测一次反各测一次反各测一次若两次测得阻值相同或相近，则这两极是若两次测得阻值相同或相近，则这两极是若两次测得阻值相同或相近，则这两极是若两次测得阻值相同或相近，则这两极是D D D D、S S S S极，剩下的极为栅极，极，剩下的极为栅极，极，剩下的极为栅极，极，剩下的极为栅极，然后红表笔不动，黑表笔接已判断出来的然后红表笔不动，黑表笔接已判断出来的然后红表笔不动，黑表笔接已判断出来的然后红表笔不动，黑表笔接已判断出来的G G G G极。极。极。极。如果阻值很大，此测得为如果阻值很大，此测得为如果阻值很大，
39、此测得为如果阻值很大，此测得为PNPNPNPN结的反向电阻，黑表笔接的应为结的反向电阻，黑表笔接的应为结的反向电阻，黑表笔接的应为结的反向电阻，黑表笔接的应为N N N N，红表笔接的应为红表笔接的应为红表笔接的应为红表笔接的应为P P P P，所以该管子为，所以该管子为，所以该管子为，所以该管子为P P P P沟道场效应管；沟道场效应管；沟道场效应管；沟道场效应管；如果阻值测得很小，则为如果阻值测得很小，则为如果阻值测得很小，则为如果阻值测得很小，则为N N N N沟道场效应管。沟道场效应管。沟道场效应管。沟道场效应管。若两次测得的阻值一大一小，则以阻值小的那次为准，红表笔不动，若两次测得的
40、阻值一大一小，则以阻值小的那次为准，红表笔不动，若两次测得的阻值一大一小，则以阻值小的那次为准，红表笔不动，若两次测得的阻值一大一小，则以阻值小的那次为准，红表笔不动，黑表笔接另一个极黑表笔接另一个极黑表笔接另一个极黑表笔接另一个极如果阻值仍小，并且与黑表笔换极前测得的阻值相等或相近，如果阻值仍小，并且与黑表笔换极前测得的阻值相等或相近，如果阻值仍小，并且与黑表笔换极前测得的阻值相等或相近，如果阻值仍小，并且与黑表笔换极前测得的阻值相等或相近，则红表笔接的为栅极，该管子为则红表笔接的为栅极，该管子为则红表笔接的为栅极，该管子为则红表笔接的为栅极，该管子为N N N N沟道场效应管；沟道场效应管
41、；沟道场效应管；沟道场效应管；如果测得的阻值与黑表笔换极前测得的阻值有较大的差距，则如果测得的阻值与黑表笔换极前测得的阻值有较大的差距，则如果测得的阻值与黑表笔换极前测得的阻值有较大的差距，则如果测得的阻值与黑表笔换极前测得的阻值有较大的差距，则黑表笔换极前接的极为栅极，该管子为黑表笔换极前接的极为栅极，该管子为黑表笔换极前接的极为栅极，该管子为黑表笔换极前接的极为栅极，该管子为P P P P沟道场效应管。沟道场效应管。沟道场效应管。沟道场效应管。7.2 场效应管场效应管 三、检测三、检测三、检测三、检测2 2 2 2、放大能力的检测、放大能力的检测、放大能力的检测、放大能力的检测 万万万万用
42、用用用表表表表拨拨拨拨RX100RX100RX100RX100档档档档，红红红红表表表表笔笔笔笔接接接接源源源源极极极极S S S S，黑黑黑黑表表表表笔笔笔笔接接接接漏漏漏漏极极极极D D D D，由由由由于于于于测测测测量量量量阻阻阻阻值值值值时时时时万万万万用用用用表表表表内内内内接接接接1.5V1.5V1.5V1.5V电电电电池池池池，则则则则相相相相当当当当于于于于给给给给场场场场效效效效应应应应管管管管D D D D、S S S S极极极极加加加加上上上上一一一一个个个个正正正正向向向向电电电电压压压压，然然然然后后后后用用用用手手手手接接接接触触触触栅栅栅栅极极极极G G G G
43、，将将将将人人人人体体体体的的的的感感感感应应应应电电电电压压压压作作作作为为为为输输输输入入入入信信信信号号号号加加加加到到到到栅栅栅栅极极极极上上上上，由由由由于于于于场场场场效效效效应应应应管管管管的的的的放放放放大大大大作作作作用用用用，表表表表针针针针会会会会摆摆摆摆动动动动（I I I ID D D D电电电电流流流流变变变变化化化化引引引引起起起起的的的的），表表表表针针针针摆摆摆摆动动动动幅幅幅幅度度度度越越越越大大大大，场场场场效效效效应应应应管管管管放放放放大大大大能能能能力力力力越越越越大大大大，如如如如果果果果表表表表针针针针不不不不动动动动，说明场效应管已经损坏。说明
44、场效应管已经损坏。说明场效应管已经损坏。说明场效应管已经损坏。场效应管的检测场效应管的检测7.2 场效应管场效应管 三、检测三、检测三、检测三、检测3 3 3 3、好坏检测、好坏检测、好坏检测、好坏检测 包包包包括括括括漏漏漏漏源源源源极极极极之之之之间间间间的的的的正正正正反反反反向向向向电电电电阻阻阻阻、栅栅栅栅漏漏漏漏极极极极之之之之间间间间的的的的正正正正反反反反向向向向电电电电阻阻阻阻和和和和栅栅栅栅源源源源极极极极之之之之间间间间的的的的正正正正反反反反向向向向电电电电阻阻阻阻，检检检检测测测测共共共共有有有有六六六六步步步步，只只只只有有有有每每每每步步步步检检检检测测测测都都都
45、都通通通通过过过过才才才才能能能能确确确确定定定定场效应管是正常的。场效应管是正常的。场效应管是正常的。场效应管是正常的。测测测测漏漏漏漏源源源源极极极极之之之之间间间间的的的的正正正正反反反反向向向向电电电电阻阻阻阻时时时时，万万万万用用用用表表表表置置置置于于于于RX10RX10或或或或RX100RX100档档档档，测测测测量量量量漏漏漏漏源源源源之之之之间间间间的的的的正正正正反反反反向向向向电电电电阻阻阻阻，正正正正常常常常阻阻阻阻值值值值相相相相等等等等或或或或相相相相近近近近，且且且且在在在在几几几几十十十十至至至至几几几几千千千千欧欧欧欧，若若若若超超超超出出出出这这这这个阻值范
46、围，则可能是漏源之间短路、开路或性能不良。个阻值范围，则可能是漏源之间短路、开路或性能不良。个阻值范围，则可能是漏源之间短路、开路或性能不良。个阻值范围，则可能是漏源之间短路、开路或性能不良。测测测测栅栅栅栅漏漏漏漏极极极极之之之之间间间间或或或或栅栅栅栅源源源源极极极极之之之之间间间间的的的的正正正正反反反反向向向向电电电电阻阻阻阻时时时时，万万万万用用用用表表表表置置置置于于于于RX1KRX1K档档档档，测测测测量量量量时时时时正正正正向向向向电电电电阻阻阻阻小小小小，反反反反向向向向电电电电阻阻阻阻无无无无穷穷穷穷大大大大或或或或接接接接近近近近无无无无穷穷穷穷大大大大。若若若若不不不不
47、符符符符合合合合，则则则则可可可可能能能能是是是是栅栅栅栅漏漏漏漏极极极极或栅源极之间短路、开路或性能不良。或栅源极之间短路、开路或性能不良。或栅源极之间短路、开路或性能不良。或栅源极之间短路、开路或性能不良。7.2 场效应管场效应管 四、种类四、种类四、种类四、种类 除了前面介绍的结型场效应管（除了前面介绍的结型场效应管（除了前面介绍的结型场效应管（除了前面介绍的结型场效应管（JFETJFETJFETJFET）外，常见案的还有绝缘栅）外，常见案的还有绝缘栅）外，常见案的还有绝缘栅）外，常见案的还有绝缘栅型场效应管，又称型场效应管，又称型场效应管，又称型场效应管，又称MOSMOSMOSMOS管
48、，管，管，管，MOSMOSMOSMOS管又分为耗尽型和增强型，每种类型又管又分为耗尽型和增强型，每种类型又管又分为耗尽型和增强型，每种类型又管又分为耗尽型和增强型，每种类型又分为分为分为分为P P P P沟道和沟道和沟道和沟道和N N N N沟道。沟道。沟道。沟道。7.2 场效应管场效应管 五、场效应管型号命名方法五、场效应管型号命名方法五、场效应管型号命名方法五、场效应管型号命名方法有两种命名方法：有两种命名方法：有两种命名方法：有两种命名方法：与三极管相同与三极管相同与三极管相同与三极管相同第一位第一位第一位第一位“3 3 3 3”表示电极数表示电极数表示电极数表示电极数第二位字母代表材料
49、第二位字母代表材料第二位字母代表材料第二位字母代表材料“D D D D”是是是是P P P P型硅型硅型硅型硅N N N N沟道沟道沟道沟道“C C C C”是是是是N N N N型硅型硅型硅型硅P P P P沟道沟道沟道沟道第三位字母第三位字母第三位字母第三位字母“J J J J”代表结型场效应管，代表结型场效应管，代表结型场效应管，代表结型场效应管，“O O O O”代表绝缘栅场效应管代表绝缘栅场效应管代表绝缘栅场效应管代表绝缘栅场效应管第四位用数字表示同一类型产品的序号第四位用数字表示同一类型产品的序号第四位用数字表示同一类型产品的序号第四位用数字表示同一类型产品的序号第五位用字母表示规
50、格号第五位用字母表示规格号第五位用字母表示规格号第五位用字母表示规格号例如：例如：例如：例如：3DJ6D3DJ6D3DJ6D3DJ6D是结型是结型是结型是结型N N N N沟道场效应三极管，沟道场效应三极管，沟道场效应三极管，沟道场效应三极管，3DO6C3DO6C3DO6C3DO6C是绝缘栅型是绝缘栅型是绝缘栅型是绝缘栅型N N N N沟道场效应沟道场效应沟道场效应沟道场效应三极管。三极管。三极管。三极管。命名方法为命名方法为命名方法为命名方法为CSXX#CSXX#CSXX#CSXX#。CSCSCSCS代表场效应管代表场效应管代表场效应管代表场效应管XXXXXXXX以数字代表型号的序号以数字代