关于场效应管的源极和漏极,你知道它们可以互换使用吗?我们在做电路设计中三极管和 MOS 管做开关用时候有什么区别工作性质:

1. 三极管用电流控制,MOS 管属于电压控制。

2、成本问题:三极管便宜,MOS 管贵。

3、功耗问题:三极管损耗大。

4、驱动能力:MOS 管常用来电源开关,以及大电流地方开关电路。

 

实际上就是三极管比较便宜,用起来方便,常用在数字电路开关控制。

 

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。

 

一般来说低成本场合,普通应用的先考虑用三极管,不行的话考虑 MOS 管。

 

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。

 

(6)场效应管分成结型和绝缘栅型两大类,其控制原理都是一样的。

 

场效应管 D 极与 S 极能否随意互换?

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∞。以上就是场效应管的源极和漏极的解析,希望能给大家帮助。