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场效应管的源极和漏极可以互换使用?

更新时间: 2019-07-18

  MOS管用于高频高速电路,大电流场合,以及对基极或漏极控制电流比较敏感的地方。

  实际上说电流控制慢,电压控制快这种理解是不对的。要真正理解得了解双极晶体管和MOS晶体管的工作方式才能明白。

  三极管是靠载流子的运动来工作的,以npn管射极跟随器为例,当基极加不加电压时,基区和发射区组成的pn结为阻止多子(基区为空穴,发射区为电子)的扩散运动,在此pn结处会感应出由发射区指向基区的静电场(即内建电场),当基极外加正电压的指向为基区指向发射区,当基极外加电压产生的电场大于内建电场时,基区的载流子(电子)才有可能从基区流向发射区,此电压的最小值即pn结的正向导通电压(工程上一般认为0.7v)。但此时每个pn结的两侧都会有电荷存在,此时如果集电极-发射极加正电压,在电场作用下,发射区的电子往基区运动(实际上都是电子的反方向运动),由于基区宽度很小,电子很容易越过基区到达集电区,并与此处的PN的空穴复合(靠近集电极),为维持平衡,在正电场的作用下集电区的电子加速外集电极运动,而空穴则为pn结处运动,此过程类似一个雪崩过程。集电极的电子通过电源回到发射极,这就是晶体管的工作原理。

  三极管工作时,两个pn结都会感应出电荷,当做开关管处于导通状态时,三极管处于饱和状态,如果这时三极管截至,pn结感应的电荷要恢复到平衡状态,这个过程需要时间。而MOS三极管工作方式不同,没有这个恢复时间,因此可以用作高速开关管。

  (1)场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管。

  (2)场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电。被称之为双极型器件。

  (3)有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管好。

  (4)场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。

  (5)场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点,因而也被广泛应用于各种电子设备中。尤其用场效管做整个电子设备的输入级,可以获得一般晶体管很难达到的性能。

  场效应管可分为结型场效应管(简称JFET)和绝缘栅场效应管(简称MOS管或MOSFET)两种。每种又可分为N沟道和P沟道两类,N沟道和P沟道场效应管工作原理相同,只是工作电压极性相反,这就像三极管有NPN型和PNP型之分一样。增强型和耗尽型之分,有关图形符号如图1。

  结型场效应管的源极S和漏极在制造工艺上是对称的,可以互换使用。如笔者把3DJ6应用于功效前置级,D、S极互换后,电路工作状态并无变化。

  MOS管的衬底B与源极如果不连在一起,则D、S极可以互换,但有的MOS管由于结构上的原因(即衬底B与源极S连在一起),其D、S极不能互换。作开关管用的场效应管,一般都是功率型NMOS管,就属于这种特例。对于增强型NMOS管,从其转移特性看,其Ugs要大于开启电压(一般为几伏),管子才导通。而耗尽型NMOS管尽管Ugs可以为正、零或负值,但其Ugs=Up时(Up称夹断电压,为负的几伏),Id=0,管子截止,所以对于NMOS管,实际使用时,G极对地电位较低,若S极接供电(高电位),则Ugs远小于0,超出管子的使用条件,必使管子击穿损坏。

  从输出特性看,对于功率型NMOS管,工作时Uds》0,其漏极击穿电压V(br)ds很高,反之Usd很低,若S接高电位,D接低电位,则MOS管将被击穿。

  综上所述,MOS管的D、S极不可随便对调使用,功率型MOS管其D、S极绝不能互换。对于功率型MOS管,D、S极间多接有保护二极管D,有的G、S间极也接有保护二极管,见图2。

  用指针万用表R×100挡测试MOS管任意两脚间的正反向电阻值,有5次为∞,一次较小,为几百欧,否则管子一定损坏。阻值较小的这一次,对于NMOS管红表笔接D极、黑笔接S极;对于PMOS管,红笔接S极、黑笔接D极,余下的是G极。由此可见D、S极间接的非普通二极管,笔者试过对于图1结构的管子(如2SK727、2SK2828)即使用500型万用表的R×10k挡测,红笔接S极、黑笔接D极,阻值仍为∞。

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