電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能主編：王揚(yáng)帆主審：欒良龍新世紀(jì)高職高專教材編審委員會(huì)組編電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能主編：王揚(yáng)帆主審：欒良龍新世紀(jì)高單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測14.1

14.3

14.2

第14章單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)學(xué)習(xí)單結(jié)晶體管和場效應(yīng)管的電路符號(hào)、結(jié)構(gòu)與分類。了解單結(jié)晶體管和場效應(yīng)管的性能指標(biāo)，了解它們的特點(diǎn)和主要應(yīng)用。掌握單結(jié)晶體管和場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)。掌握用萬用表檢測單結(jié)晶體管和場效應(yīng)晶體管的引腳排列及好壞判斷的技能。能用單結(jié)晶體管、場效應(yīng)晶體管完成簡單功能的電路。知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)第14章單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管學(xué)習(xí)單結(jié)晶體管和場效應(yīng)管的電路符號(hào)、結(jié)構(gòu)與分類。掌握單結(jié)14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)14.1.1單結(jié)晶體管14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)14.1.1單圖14-114.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)圖14-114.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)單結(jié)晶體管可分為N型基極單結(jié)晶體管和P型基極單結(jié)晶體管兩大類，具有陶瓷封裝和金屬殼封裝等形式，常見單結(jié)晶體管外形如圖14-2所示。單結(jié)晶體管的文字符號(hào)為“V”，電路圖形符號(hào)如圖14-3所示。1．單結(jié)晶體管的種類14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)單結(jié)晶體管可分為N型基極單結(jié)晶體管和P型基極單結(jié)晶體管兩圖14-2圖14-314.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)圖14-2圖14-314.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知

2．單結(jié)晶體管的主要性能指標(biāo)（1）分壓比（2）峰點(diǎn)電壓與電流（3）谷點(diǎn)電壓與電流（4）調(diào)制電流（5）耗散功率14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)2．單結(jié)晶體管的主要性能指標(biāo)（1）分壓比（2）峰點(diǎn)電壓與14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)

3．單結(jié)晶體管的特點(diǎn)和工作原理

⑴單結(jié)晶體管最重要的特點(diǎn)是具有負(fù)阻特性。

⑵單結(jié)晶體管的工作原理如下:以N型基極單結(jié)晶體管為例，當(dāng)發(fā)射極電壓UE大于峰點(diǎn)電壓UP時(shí)，PN結(jié)正向偏置，單結(jié)晶體管隨著發(fā)射極電流IE的增加，大量空穴從發(fā)射極注入硅晶體，導(dǎo)致發(fā)射極與第一基極間的電阻急劇減小，其間的電位也就減小，呈現(xiàn)出負(fù)阻特性。14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)3．單結(jié)晶體管單結(jié)晶體管的基本作用是組成脈沖產(chǎn)生電路，包括張弛振蕩波形發(fā)生器等，并可使電路結(jié)構(gòu)大為簡化。此外，單結(jié)晶體管還可用作延時(shí)電路和觸發(fā)電路。14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)

4．單結(jié)晶體管的作用單結(jié)晶體管的基本作用是組成脈沖產(chǎn)生電路，包括張弛振蕩波形14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)14.1.2場效應(yīng)管場效應(yīng)晶體管通常簡稱場效應(yīng)管，是一種利用場效應(yīng)原理工作的半導(dǎo)體器件，外形如圖14-4所示。和普通雙極型晶體管相比較，場效應(yīng)管具有輸入阻抗高、噪聲低、動(dòng)態(tài)范圍大、功耗小、易于集成等特點(diǎn)，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)14.1.214.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)圖14-414.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)圖14-414.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)

1．場效應(yīng)管的分類場效應(yīng)管的種類很多，場效應(yīng)管主要分為結(jié)型場效應(yīng)管和絕緣柵型場效應(yīng)管兩大類。按溝道材料分:結(jié)型和絕緣柵型場效應(yīng)管又各分為N溝道和P溝道兩種。絕緣柵型場效應(yīng)管也叫做金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管，簡稱為MOS場效應(yīng)管，而MOS場效應(yīng)晶體管又分為N溝道耗盡型,N溝道增強(qiáng)型,P溝道耗盡型和P溝道增強(qiáng)型四大類。場效應(yīng)管還有單柵極管和雙柵極管之分。雙柵場效應(yīng)管與單柵場效應(yīng)管相比，具有兩個(gè)互相獨(dú)立的柵極G1和G2，從結(jié)構(gòu)上看相當(dāng)于兩個(gè)單柵場效應(yīng)管串聯(lián)而成，其輸出電流的變化受到兩個(gè)柵極電壓的控制。雙柵場效應(yīng)管的這種特性，為其用作高頻放大器、增益控制放大器、混頻器和解調(diào)器帶來很大方便。場效應(yīng)管的文字符號(hào)為“VT”，電路圖形符號(hào)如圖14-5所示。14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)1．場效應(yīng)管的14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)圖14-514.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)圖14-514.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)

2.場效應(yīng)管的主要性能指標(biāo)（1）飽和漏源電流（2）夾斷電壓（3）開啟電壓（4）跨導(dǎo)14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)2.場效14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)

3.場效應(yīng)管的工作原理場效應(yīng)管的基本工作原理如圖14-6所示(以結(jié)型N溝道管為例)。由于柵極G接有負(fù)偏壓(－UG)，在U附近形成耗盡層。

(1)當(dāng)負(fù)偏壓(－UG)的絕對(duì)值增大時(shí)，耗盡層增大，溝道減小，漏極電流ＩD減小。

(2)當(dāng)負(fù)偏壓(－UG)的絕對(duì)值減小時(shí)，耗盡層減小，溝道增大，漏極電流ＩD增大。

(3)場效應(yīng)管的偏置電壓圖14-614.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)3.場效14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)和雙極型晶體管一樣，場效應(yīng)管用于放大等電路時(shí)，其柵極也應(yīng)加偏置電壓。結(jié)型場效應(yīng)管的柵極應(yīng)加反向偏置電壓，即N溝道管加負(fù)向柵壓，P溝道管加正向柵壓;增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管應(yīng)加正向柵壓;耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管的柵壓可正可負(fù)可為“０”，如表14-1所示。加偏置的方法有固定偏置法、自給偏置法、直接耦合法等。14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)和雙極型晶體管14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)

4.場效應(yīng)管的工作原理場效應(yīng)管的特點(diǎn)是山柵極電壓UG控制其漏極電流ＩD。和普通雙極型晶體管相比較，具有輸入電阻高(108

Ω～109Ω)、噪聲小、功耗低、動(dòng)態(tài)范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強(qiáng)大竟?fàn)幷摺?1)場效應(yīng)管的特點(diǎn)14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)4.場效14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)(2)場效應(yīng)管的應(yīng)用①場效應(yīng)管可應(yīng)用于放大電路。由于場效應(yīng)管放大器的輸入阻抗很高，因此耦合電容可以容量較小，不必使用電解電容器。②場效應(yīng)管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級(jí)放大器的輸入級(jí)作阻抗變換。③場效應(yīng)管可以用作可變電阻。④場效應(yīng)管可以方便地用作恒流源。⑤場效應(yīng)管可以用作電子開關(guān)。14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)(2)場效應(yīng)管14.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)14.2.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的命名第一部分:用字母“B”表示半導(dǎo)體管;第二部分:用字母“T'，表示特種管;第二部分:用數(shù)字“3”表示有3個(gè)電極第四部分:用數(shù)字表示耗散功率;第五部分:用字母表示特性參數(shù)分類。1.單結(jié)晶體管的命名方法國產(chǎn)單結(jié)晶體管的型號(hào)命名由5部分組成:B

T

3數(shù)字字母14.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)14.2.1單結(jié)14.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)2.單結(jié)晶體管的引腳單結(jié)晶體管共有3只引腳，分別是發(fā)射極E、第一基極B1，第二基極B2。兩種典型單結(jié)晶體管的引腳排列如圖14-7所示。但是，需要說明的是，不同廠家、不同型號(hào)的單結(jié)晶體管的引腳排列方式不同，所以，我們不能靠簡單的記憶來判定單結(jié)晶體管的引腳排列。圖14-714.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)2.單結(jié)晶體管的引腳14.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)3.單結(jié)晶體管的引腳

(1)場效應(yīng)管的命名我國現(xiàn)行場效應(yīng)管的命名方法有兩種:第一種命名方法與雙極型二極管相同，第二位字母J代表結(jié)型場效應(yīng)管,O代表絕緣柵場效應(yīng)管。第二位字母代表材料，D是P型硅，反型層是N溝道;C是N型硅P溝道。例如，3DJ6D是結(jié)型N溝道場效應(yīng)三極管，3DO6C是絕緣柵型N溝道場效應(yīng)三極管。第二種命名方法是CSXX#,CS代表場效應(yīng)管,XX以數(shù)字代表型號(hào)的序號(hào)，#用字母代表同一型號(hào)中的不同規(guī)格。例如CS14A、CS45G等。14.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)3.單結(jié)晶體管的引腳14.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)

(2)場效應(yīng)管的識(shí)別場效應(yīng)管一般具有3只引腳(雙柵管有4只引腳)，分別是柵極G、源極S和漏極D,它們的功能分別對(duì)應(yīng)于雙極型晶體管的基極B、發(fā)射極E和集電極C。場效應(yīng)管的源極S和漏極D是對(duì)稱的，實(shí)際使用中可以互換。常用場效應(yīng)管的引腳如圖14-8所示，使用中應(yīng)注意識(shí)別。同樣需要說明的是，不同廠家、不同型號(hào)的場效應(yīng)晶體管的引腳排列方式不同，所以，我們不能靠簡單的記憶來判定場效應(yīng)晶體管的引腳排列，要學(xué)會(huì)用萬用表判別場效應(yīng)三極管引腳的方法。14.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)(2)場效應(yīng)管的識(shí)14.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)圖14-814.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)圖14-814.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測14.3.1單結(jié)晶體管的檢測判斷單結(jié)晶體管發(fā)射極E的方法是:把萬用表置于“RX100”擋或“RX1k”擋，黑表筆接假設(shè)的發(fā)射極，紅表筆分別接另外兩極，當(dāng)出現(xiàn)兩次低電阻時(shí)，黑表筆接的就是單結(jié)晶體管的發(fā)射極。單結(jié)晶體管B1和B2的判斷方法是:把萬用表置于"RX100”擋或“RX1k”擋，用黑表筆接發(fā)射極，紅表筆分別接另外兩極，兩次測量中，電阻大的一次，紅表筆接的就是B1極，如圖14-9所示。1.單結(jié)晶體管各管腳的判別方法14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測14.3.1單14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-914.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-914.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測2.單結(jié)晶體管性能好壞的判斷雙基極二極管性能的好壞可以通過測量其各極間的電阻值是否正常來判斷。用萬用表“RX1k"擋，將黑表筆接發(fā)射極E，紅表筆依次接兩個(gè)基極(B1和B2)，正常時(shí)均應(yīng)有幾千歐至十幾千歐的電阻值，再將紅表筆接發(fā)射極E，黑表筆依次接兩個(gè)基極，正常時(shí)阻值為無窮大，如圖14-10所示。雙基極二極管兩個(gè)基極(B1和B2)之間的正、反向電阻值均在2kΩ～10kΩ范圍內(nèi)，若測得某兩極之間的電阻值與上述正常值相差較大時(shí)，則說明該二極管已損壞。14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測2.單結(jié)晶體管性能好14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-1014.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-1014.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測14.3.2場效應(yīng)管的檢測

MOS場效應(yīng)管的輸人電阻高，柵極G允許的感應(yīng)電壓不應(yīng)過高，所以不要直接用手去捏柵極，必須用手握螺絲刀的絕緣柄，用金屬桿去碰觸柵極，以防止人體感應(yīng)電荷直接加到柵極，引起柵極擊穿。14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測14.3.2場根據(jù)場效應(yīng)管的PN結(jié)正、反向電阻值不一樣的現(xiàn)象，可以判別出結(jié)型場效應(yīng)管的三個(gè)電極。具體方法:將萬用表撥在“RX1k”擋上，任選兩個(gè)電極，分別測出其正、反向電阻值。當(dāng)某兩個(gè)電極的正、反向電阻值相等，且為幾千歐姆時(shí)，如圖14-11所示，則該兩個(gè)電極分別是漏極D和源極S。14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測1.用指針式萬用表對(duì)場效應(yīng)管進(jìn)行判別（1）用測電阻法判別結(jié)型場效應(yīng)管的電極根據(jù)場效應(yīng)管的PN結(jié)正、反向電阻值不一樣的現(xiàn)象，可以判別14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-1114.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-1114.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測因?yàn)閷?duì)結(jié)型場效應(yīng)管而言，漏極和源極可互換，剩下的電極肯定是柵極G。也可以將萬用表的黑表筆(紅表筆也行)任意接觸一個(gè)電極，另一只表筆依次去接觸其余的兩個(gè)電極，測其電阻值。當(dāng)出現(xiàn)兩次測得的電阻值近似相等時(shí)，則黑表筆所接觸的電極為柵極，其余兩電極分別為漏極和源極。若兩次測出的電阻值均很大，說明是PN結(jié)的反向，即都是反向電阻，可以判定是N溝道場效應(yīng)管，且黑表筆接的是柵極;若兩次測出的電阻值均很小，說明是正向PN結(jié)，即是正向電阻，判定為P溝道場效應(yīng)管，如圖14-12所示。黑表筆接的也是柵極。14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測因?yàn)閷?duì)結(jié)型場效應(yīng)14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-1214.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-1214.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測（2）測電阻法判別場效應(yīng)管的好壞測電阻法是用萬用表測量場效應(yīng)管的源極與漏極、柵極與源極、柵極與漏極、柵極G1與柵極G2之間的電阻值同場效應(yīng)管手冊(cè)標(biāo)明的電阻值是否相符去判別管的好壞。①將萬用表置于“R×10”或“R×100”擋，測量源極S與漏極D之間的電阻，阻值通常在幾十歐到幾千歐范圍(在手冊(cè)中可知，各種不同型號(hào)的管，其電阻值是各不相同的)，如果測得阻值大于正常值，可能是由于內(nèi)部接觸不良;如果測得阻值是無窮大，可能是內(nèi)部電極斷了。②把萬用表置于“R×10k”擋，再測柵極G1與G2之間、柵極與源極、柵極與漏極之間的電阻值，當(dāng)測得其各項(xiàng)電阻值均為無窮大，則說明管是正常的;若測得上述各阻值太小或?yàn)橥?，則說明管是壞的。若兩個(gè)柵極在管內(nèi)斷極，可用元件代換法進(jìn)行檢測。14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測（2）測電阻法判別場14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測2.用感應(yīng)信號(hào)輸人法估測場效應(yīng)管的放大能力

(1)用萬用表電阻的“R×100”擋，紅表筆接源極S，黑表筆接漏極D，給場效應(yīng)管加上1.5V的電源電壓，此時(shí)表針指示出的漏源極間的電阻值。

(2)然后用手捏住結(jié)型場效應(yīng)管的柵極G，將人體的感應(yīng)電壓信號(hào)加到柵極上。這樣，由于場效應(yīng)管的放大作用，漏源電壓VDS和漏極電流Ib都要發(fā)生變化，也就是漏源極間電阻發(fā)生了變化，由此可以觀察到表針有較大幅度的擺動(dòng)。如圖14-13所示。如果手捏柵極表針擺動(dòng)較小，說明管的放大能力較差;表針擺動(dòng)較大，表明管的放大能力大;若表針不動(dòng)，說明管是壞的。根據(jù)上述方法，我們用萬用表的“R×100"擋，測結(jié)型場效應(yīng)管3DJ2F。先將管的G極開路，測得漏源電阻RDS為600Ω，用手捏住G極后，表針向左擺動(dòng)，指示的電阻RDS為12kΩ，表針擺動(dòng)的幅度較大，說明該管是好的，并有較大的放大能力。14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測2.用感應(yīng)信號(hào)輸人14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-1314.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-1314.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測運(yùn)用這種方法時(shí)要說明幾點(diǎn):第一，在測試場效應(yīng)管用手捏住柵極時(shí)，萬用表針有可能向右擺動(dòng)(電阻值減小)，也可能向左擺動(dòng)(電阻值增加)。這是由于人體感應(yīng)的交流電壓較高，而不同的場效應(yīng)管用電阻擋測量時(shí)的工作點(diǎn)可能不同(或者工作在飽和區(qū)或者在不飽和區(qū))所致，試驗(yàn)表明，多數(shù)場效應(yīng)管的RDS增大，即表針向左擺動(dòng);少數(shù)場效應(yīng)管的RDS減小，使表針向右擺動(dòng)。但無論表針擺動(dòng)方向如何，只要表針擺動(dòng)幅度較大，就說明管有較大的放大能力。14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測運(yùn)用這種方法時(shí)要說明14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測第二，此方法對(duì)MOS場效應(yīng)管也適用。但要注意，MOS場效應(yīng)管的輸入電阻高，柵極G允許的感應(yīng)電壓不應(yīng)過高，所以不要直接用手去捏柵極，必須用手握螺絲刀的絕緣柄，用金屬桿去碰觸柵極，以防止人體感應(yīng)電荷直接加到柵極，引起柵極擊穿。如圖14-14所示。第三，每次測量完畢，應(yīng)當(dāng)G－S極間短路一下。這是因?yàn)镚－S結(jié)電容上會(huì)充有少量電荷，建立起VGS電壓，造成再進(jìn)行測量時(shí)表針可能不動(dòng)，只有將G－S極間短路放掉電荷才行。14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測第二，此方法對(duì)M14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-1414.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-1414.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測3.測電阻法判別無標(biāo)識(shí)的場效應(yīng)管用測量電阻的方法找出兩個(gè)有電阻值的管腳，也就是源極S和漏極D,余下兩個(gè)腳為第一柵極G1，和第二柵極G2。把先用兩表筆測得的源極S與漏極D之間的電阻值記下來，對(duì)調(diào)表筆，再測量一次，把其測得電阻值記下來。兩次測得阻值較大的一次中，黑表筆所接的電極為漏極D;紅表筆所接的為源極S。用這種方法判別出來的S、D極，還可以用估測其管的放大能力的方法進(jìn)行驗(yàn)證，即放大能力大的黑表筆所接的是D極;紅表筆所接的是S極，兩種方法檢測結(jié)果應(yīng)一樣。當(dāng)確定了漏極D、源極S的位置后，按D、S的對(duì)應(yīng)位置裝入電路，一般G1、G2也會(huì)依次對(duì)準(zhǔn)位置，這就確定了兩個(gè)柵極G1、G2的位置，從而就確定了D、S、G1和G2管腳的順序。14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測3.測電阻法判別無第14章-單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管[]課件電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能主編：王揚(yáng)帆主審：欒良龍新世紀(jì)高職高專教材編審委員會(huì)組編電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能主編：王揚(yáng)帆主審：欒良龍新世紀(jì)高單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測14.1

14.3

14.2

第14章單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)學(xué)習(xí)單結(jié)晶體管和場效應(yīng)管的電路符號(hào)、結(jié)構(gòu)與分類。了解單結(jié)晶體管和場效應(yīng)管的性能指標(biāo)，了解它們的特點(diǎn)和主要應(yīng)用。掌握單結(jié)晶體管和場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)。掌握用萬用表檢測單結(jié)晶體管和場效應(yīng)晶體管的引腳排列及好壞判斷的技能。能用單結(jié)晶體管、場效應(yīng)晶體管完成簡單功能的電路。知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)第14章單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管學(xué)習(xí)單結(jié)晶體管和場效應(yīng)管的電路符號(hào)、結(jié)構(gòu)與分類。掌握單結(jié)14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)14.1.1單結(jié)晶體管14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)14.1.1單圖14-114.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)圖14-114.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)單結(jié)晶體管可分為N型基極單結(jié)晶體管和P型基極單結(jié)晶體管兩大類，具有陶瓷封裝和金屬殼封裝等形式，常見單結(jié)晶體管外形如圖14-2所示。單結(jié)晶體管的文字符號(hào)為“V”，電路圖形符號(hào)如圖14-3所示。1．單結(jié)晶體管的種類14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)單結(jié)晶體管可分為N型基極單結(jié)晶體管和P型基極單結(jié)晶體管兩圖14-2圖14-314.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)圖14-2圖14-314.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知

2．單結(jié)晶體管的主要性能指標(biāo)（1）分壓比（2）峰點(diǎn)電壓與電流（3）谷點(diǎn)電壓與電流（4）調(diào)制電流（5）耗散功率14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)2．單結(jié)晶體管的主要性能指標(biāo)（1）分壓比（2）峰點(diǎn)電壓與14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)

3．單結(jié)晶體管的特點(diǎn)和工作原理

⑴單結(jié)晶體管最重要的特點(diǎn)是具有負(fù)阻特性。

⑵單結(jié)晶體管的工作原理如下:以N型基極單結(jié)晶體管為例，當(dāng)發(fā)射極電壓UE大于峰點(diǎn)電壓UP時(shí)，PN結(jié)正向偏置，單結(jié)晶體管隨著發(fā)射極電流IE的增加，大量空穴從發(fā)射極注入硅晶體，導(dǎo)致發(fā)射極與第一基極間的電阻急劇減小，其間的電位也就減小，呈現(xiàn)出負(fù)阻特性。14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)3．單結(jié)晶體管單結(jié)晶體管的基本作用是組成脈沖產(chǎn)生電路，包括張弛振蕩波形發(fā)生器等，并可使電路結(jié)構(gòu)大為簡化。此外，單結(jié)晶體管還可用作延時(shí)電路和觸發(fā)電路。14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)

4．單結(jié)晶體管的作用單結(jié)晶體管的基本作用是組成脈沖產(chǎn)生電路，包括張弛振蕩波形14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)14.1.2場效應(yīng)管場效應(yīng)晶體管通常簡稱場效應(yīng)管，是一種利用場效應(yīng)原理工作的半導(dǎo)體器件，外形如圖14-4所示。和普通雙極型晶體管相比較，場效應(yīng)管具有輸入阻抗高、噪聲低、動(dòng)態(tài)范圍大、功耗小、易于集成等特點(diǎn)，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)14.1.214.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)圖14-414.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)圖14-414.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)

1．場效應(yīng)管的分類場效應(yīng)管的種類很多，場效應(yīng)管主要分為結(jié)型場效應(yīng)管和絕緣柵型場效應(yīng)管兩大類。按溝道材料分:結(jié)型和絕緣柵型場效應(yīng)管又各分為N溝道和P溝道兩種。絕緣柵型場效應(yīng)管也叫做金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管，簡稱為MOS場效應(yīng)管，而MOS場效應(yīng)晶體管又分為N溝道耗盡型,N溝道增強(qiáng)型,P溝道耗盡型和P溝道增強(qiáng)型四大類。場效應(yīng)管還有單柵極管和雙柵極管之分。雙柵場效應(yīng)管與單柵場效應(yīng)管相比，具有兩個(gè)互相獨(dú)立的柵極G1和G2，從結(jié)構(gòu)上看相當(dāng)于兩個(gè)單柵場效應(yīng)管串聯(lián)而成，其輸出電流的變化受到兩個(gè)柵極電壓的控制。雙柵場效應(yīng)管的這種特性，為其用作高頻放大器、增益控制放大器、混頻器和解調(diào)器帶來很大方便。場效應(yīng)管的文字符號(hào)為“VT”，電路圖形符號(hào)如圖14-5所示。14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)1．場效應(yīng)管的14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)圖14-514.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)圖14-514.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)

2.場效應(yīng)管的主要性能指標(biāo)（1）飽和漏源電流（2）夾斷電壓（3）開啟電壓（4）跨導(dǎo)14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)2.場效14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)

3.場效應(yīng)管的工作原理場效應(yīng)管的基本工作原理如圖14-6所示(以結(jié)型N溝道管為例)。由于柵極G接有負(fù)偏壓(－UG)，在U附近形成耗盡層。

(1)當(dāng)負(fù)偏壓(－UG)的絕對(duì)值增大時(shí)，耗盡層增大，溝道減小，漏極電流ＩD減小。

(2)當(dāng)負(fù)偏壓(－UG)的絕對(duì)值減小時(shí)，耗盡層減小，溝道增大，漏極電流ＩD增大。

(3)場效應(yīng)管的偏置電壓圖14-614.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)3.場效14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)和雙極型晶體管一樣，場效應(yīng)管用于放大等電路時(shí)，其柵極也應(yīng)加偏置電壓。結(jié)型場效應(yīng)管的柵極應(yīng)加反向偏置電壓，即N溝道管加負(fù)向柵壓，P溝道管加正向柵壓;增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管應(yīng)加正向柵壓;耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管的柵壓可正可負(fù)可為“０”，如表14-1所示。加偏置的方法有固定偏置法、自給偏置法、直接耦合法等。14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)和雙極型晶體管14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)

4.場效應(yīng)管的工作原理場效應(yīng)管的特點(diǎn)是山柵極電壓UG控制其漏極電流ＩD。和普通雙極型晶體管相比較，具有輸入電阻高(108

Ω～109Ω)、噪聲小、功耗低、動(dòng)態(tài)范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強(qiáng)大竟?fàn)幷摺?1)場效應(yīng)管的特點(diǎn)14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)4.場效14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)(2)場效應(yīng)管的應(yīng)用①場效應(yīng)管可應(yīng)用于放大電路。由于場效應(yīng)管放大器的輸入阻抗很高，因此耦合電容可以容量較小，不必使用電解電容器。②場效應(yīng)管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級(jí)放大器的輸入級(jí)作阻抗變換。③場效應(yīng)管可以用作可變電阻。④場效應(yīng)管可以方便地用作恒流源。⑤場效應(yīng)管可以用作電子開關(guān)。14.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的基礎(chǔ)知識(shí)(2)場效應(yīng)管14.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)14.2.1單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的命名第一部分:用字母“B”表示半導(dǎo)體管;第二部分:用字母“T'，表示特種管;第二部分:用數(shù)字“3”表示有3個(gè)電極第四部分:用數(shù)字表示耗散功率;第五部分:用字母表示特性參數(shù)分類。1.單結(jié)晶體管的命名方法國產(chǎn)單結(jié)晶體管的型號(hào)命名由5部分組成:B

T

3數(shù)字字母14.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)14.2.1單結(jié)14.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)2.單結(jié)晶體管的引腳單結(jié)晶體管共有3只引腳，分別是發(fā)射極E、第一基極B1，第二基極B2。兩種典型單結(jié)晶體管的引腳排列如圖14-7所示。但是，需要說明的是，不同廠家、不同型號(hào)的單結(jié)晶體管的引腳排列方式不同，所以，我們不能靠簡單的記憶來判定單結(jié)晶體管的引腳排列。圖14-714.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)2.單結(jié)晶體管的引腳14.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)3.單結(jié)晶體管的引腳

(1)場效應(yīng)管的命名我國現(xiàn)行場效應(yīng)管的命名方法有兩種:第一種命名方法與雙極型二極管相同，第二位字母J代表結(jié)型場效應(yīng)管,O代表絕緣柵場效應(yīng)管。第二位字母代表材料，D是P型硅，反型層是N溝道;C是N型硅P溝道。例如，3DJ6D是結(jié)型N溝道場效應(yīng)三極管，3DO6C是絕緣柵型N溝道場效應(yīng)三極管。第二種命名方法是CSXX#,CS代表場效應(yīng)管,XX以數(shù)字代表型號(hào)的序號(hào)，#用字母代表同一型號(hào)中的不同規(guī)格。例如CS14A、CS45G等。14.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)3.單結(jié)晶體管的引腳14.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)

(2)場效應(yīng)管的識(shí)別場效應(yīng)管一般具有3只引腳(雙柵管有4只引腳)，分別是柵極G、源極S和漏極D,它們的功能分別對(duì)應(yīng)于雙極型晶體管的基極B、發(fā)射極E和集電極C。場效應(yīng)管的源極S和漏極D是對(duì)稱的，實(shí)際使用中可以互換。常用場效應(yīng)管的引腳如圖14-8所示，使用中應(yīng)注意識(shí)別。同樣需要說明的是，不同廠家、不同型號(hào)的場效應(yīng)晶體管的引腳排列方式不同，所以，我們不能靠簡單的記憶來判定場效應(yīng)晶體管的引腳排列，要學(xué)會(huì)用萬用表判別場效應(yīng)三極管引腳的方法。14.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)(2)場效應(yīng)管的識(shí)14.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)圖14-814.2單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的標(biāo)識(shí)圖14-814.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測14.3.1單結(jié)晶體管的檢測判斷單結(jié)晶體管發(fā)射極E的方法是:把萬用表置于“RX100”擋或“RX1k”擋，黑表筆接假設(shè)的發(fā)射極，紅表筆分別接另外兩極，當(dāng)出現(xiàn)兩次低電阻時(shí)，黑表筆接的就是單結(jié)晶體管的發(fā)射極。單結(jié)晶體管B1和B2的判斷方法是:把萬用表置于"RX100”擋或“RX1k”擋，用黑表筆接發(fā)射極，紅表筆分別接另外兩極，兩次測量中，電阻大的一次，紅表筆接的就是B1極，如圖14-9所示。1.單結(jié)晶體管各管腳的判別方法14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測14.3.1單14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-914.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-914.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測2.單結(jié)晶體管性能好壞的判斷雙基極二極管性能的好壞可以通過測量其各極間的電阻值是否正常來判斷。用萬用表“RX1k"擋，將黑表筆接發(fā)射極E，紅表筆依次接兩個(gè)基極(B1和B2)，正常時(shí)均應(yīng)有幾千歐至十幾千歐的電阻值，再將紅表筆接發(fā)射極E，黑表筆依次接兩個(gè)基極，正常時(shí)阻值為無窮大，如圖14-10所示。雙基極二極管兩個(gè)基極(B1和B2)之間的正、反向電阻值均在2kΩ～10kΩ范圍內(nèi)，若測得某兩極之間的電阻值與上述正常值相差較大時(shí)，則說明該二極管已損壞。14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測2.單結(jié)晶體管性能好14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-1014.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-1014.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測14.3.2場效應(yīng)管的檢測

MOS場效應(yīng)管的輸人電阻高，柵極G允許的感應(yīng)電壓不應(yīng)過高，所以不要直接用手去捏柵極，必須用手握螺絲刀的絕緣柄，用金屬桿去碰觸柵極，以防止人體感應(yīng)電荷直接加到柵極，引起柵極擊穿。14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測14.3.2場根據(jù)場效應(yīng)管的PN結(jié)正、反向電阻值不一樣的現(xiàn)象，可以判別出結(jié)型場效應(yīng)管的三個(gè)電極。具體方法:將萬用表撥在“RX1k”擋上，任選兩個(gè)電極，分別測出其正、反向電阻值。當(dāng)某兩個(gè)電極的正、反向電阻值相等，且為幾千歐姆時(shí)，如圖14-11所示，則該兩個(gè)電極分別是漏極D和源極S。14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測1.用指針式萬用表對(duì)場效應(yīng)管進(jìn)行判別（1）用測電阻法判別結(jié)型場效應(yīng)管的電極根據(jù)場效應(yīng)管的PN結(jié)正、反向電阻值不一樣的現(xiàn)象，可以判別14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-1114.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-1114.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測因?yàn)閷?duì)結(jié)型場效應(yīng)管而言，漏極和源極可互換，剩下的電極肯定是柵極G。也可以將萬用表的黑表筆(紅表筆也行)任意接觸一個(gè)電極，另一只表筆依次去接觸其余的兩個(gè)電極，測其電阻值。當(dāng)出現(xiàn)兩次測得的電阻值近似相等時(shí)，則黑表筆所接觸的電極為柵極，其余兩電極分別為漏極和源極。若兩次測出的電阻值均很大，說明是PN結(jié)的反向，即都是反向電阻，可以判定是N溝道場效應(yīng)管，且黑表筆接的是柵極;若兩次測出的電阻值均很小，說明是正向PN結(jié)，即是正向電阻，判定為P溝道場效應(yīng)管，如圖14-12所示。黑表筆接的也是柵極。14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測因?yàn)閷?duì)結(jié)型場效應(yīng)14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-1214.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測圖14-1214.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測（2）測電阻法判別場效應(yīng)管的好壞測電阻法是用萬用表測量場效應(yīng)管的源極與漏極、柵極與源極、柵極與漏極、柵極G1與柵極G2之間的電阻值同場效應(yīng)管手冊(cè)標(biāo)明的電阻值是否相符去判別管的好壞。①將萬用表置于“R×10”或“R×100”擋，測量源極S與漏極D之間的電阻，阻值通常在幾十歐到幾千歐范圍(在手冊(cè)中可知，各種不同型號(hào)的管，其電阻值是各不相同的)，如果測得阻值大于正常值，可能是由于內(nèi)部接觸不良;如果測得阻值是無窮大，可能是內(nèi)部電極斷了。②把萬用表置于“R×10k”擋，再測柵極G1與G2之間、柵極與源極、柵極與漏極之間的電阻值，當(dāng)測得其各項(xiàng)電阻值均為無窮大，則說明管是正常的;若測得上述各阻值太小或?yàn)橥?，則說明管是壞的。若兩個(gè)柵極在管內(nèi)斷極，可用元件代換法進(jìn)行檢測。14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測（2）測電阻法判別場14.3單結(jié)晶體管與場效應(yīng)管的檢測2.用感應(yīng)信號(hào)輸人法估測場效應(yīng)管的放大能力

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