什么是场效应管的夹断电压-夹断电压的作用及测试-KIA MOS管

什么是场效应管的夹断电压和开启电压?

概念:场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管。由(you)多(duo)数载流子参与导电,也称为单极型晶体管.它属于电压控制型半导体器件。

特(te)点:具有输入电(dian)阻(zu)高（100000000～1000000000Ω）、噪(zao)声小、功耗低、动态范围大、易于集(ji)成、没有二次击穿现象、安全(quan)工作(zuo)区(qu)域宽(kuan)等优点。

Up — 夹(jia)断电压.是指结型(xing)(xing)或耗尽型(xing)(xing)绝缘栅场效应管中,使漏源(yuan)间刚截止时的栅极电压。

Ut — 开启电压.是指增强型绝缘(yuan)栅(zha)场效管中,使漏源间刚导通时的栅(zha)极电压。

场效应管(guan)是(shi)靠叫(jiao)做“导(dao)(dao)电(dian)(dian)沟道”的(de)机制导(dao)(dao)电(dian)(dian)的(de)，通俗(su)的(de)讲，该沟道越(yue)宽，导(dao)(dao)电(dian)(dian)能力越(yue)强（即电(dian)(dian)阻(zu)越(yue)小），宽度为0，则不导(dao)(dao)电(dian)(dian)。有两种类型的场效应管(guan)：增强型和耗(hao)尽(jin)型。增强(qiang)型的在栅(zha)源电(dian)压小于(yu)一定值时是没有导电(dian)沟道的（宽度(du)为0），大(da)于(yu)该值时才导电(dian)，这就是开启电(dian)压。耗尽型(xing)的(de)(de)在(zai)栅(zha)源(yuan)电(dian)(dian)压(ya)=0时就已经存(cun)在(zai)非0宽(kuan)度的(de)(de)导(dao)电(dian)(dian)沟道(dao)(dao)，而随着(zhe)栅(zha)源(yuan)电(dian)(dian)压(ya)的(de)(de)降低，沟道(dao)(dao)宽(kuan)度越来越小，当沟道(dao)(dao)宽(kuan)度=0时对应(ying)的(de)(de)栅(zha)源(yuan)电(dian)(dian)压(ya)就称为夹断电(dian)(dian)圧。

场效应管夹断电压的作用及测试

1.夹断电压Vp是(shi)场效应(ying)管的重要参数

场(chang)效应管(guan)夹断电压(ya)：夹断电压(ya)[1]是指(zhi)结型场(chang)效应管(guan)在(zai)漏源电压(ya)UDS为某一固定数(shu)值时，使漏极电流(liu)iD接近于零（常取(qu)iD=50μA)的(de)栅源电压。为了说明(ming)Vp参数的(de)重要性(xing)，下面对场效应管工作区域(yu)的(de)特(te)点(dian)做简单的(de)分析(xi)。

1.1 饱和区是场效应(ying)管常用(yong)的(de)工作(zuo)区域

图1是结型场效应管的输出特(te)性曲线(xian)，它反映的是以栅(zha)源(yuan)电(dian)压UGS为(wei)参变(bian)量，漏极电(dian)流(liu)与漏源(yuan)电(dian)压uDs之间的(de)关系(xi)，其(qi)函数关系(xi)为iD=f(uDs)|uGS=常数，由图1可(ke)以看出，场效(xiao)应管(guan)的工作情况可(ke)分(fen)为(wei)三个区域。

1.1.1 可变电阻(zu)区

可变电(dian)阻(zu)区是(shi)指特性曲线AO虚线以左的(de)区域，它(ta)表示管(guan)子导电(dian)沟道在预夹(jia)断以前，漏源电(dian)压和漏极电流之间的关系。工(gong)作(zuo)在此(ci)区域内的结型场效(xiao)应管可(ke)看作(zuo)一个由电压控制(zhi)的可(ke)变电阻。

1.1.2 饱和区

饱和区又称(cheng)恒流区或线(xian)性区，是虚线(xian)AO与虚线(xian)CB之间(jian)的区域，它反映的是场效应管在预(yu)夹断(duan)到全夹断(duan)过(guo)程(cheng)中，漏极电(dian)流和栅(zha)源电(dian)压、漏源电(dian)压之间的(de)关系。其特点是iD只受uGs的(de)控制而(er)几乎(hu)与uDs无(wu)关，具有恒流特性，是场效应(ying)管作(zuo)为放大器件使用时的(de)工作(zuo)区域(yu)。

1.1.3 击穿区

击穿(chuan)区(qu)是(shi)指CB虚线以(yi)右(you)的(de)区(qu)域，它表明(ming)当UDS增加(jia)到(dao)某值时，栅漏极间的(de)PN结(jie)发生反向击穿(chuan)，使(shi)电(dian)流iD随uDs增(zeng)(zeng)加而剧(ju)增(zeng)(zeng)，场效应(ying)管失去(qu)正常工(gong)作状(zhuang)态，是(shi)应(ying)当禁止出(chu)现的区域。上面(mian)分析了场效应管(guan)三个区域的特点，在一般情况下(xia)，场效应管(guan)都作(zuo)为放大(da)器件使用(yong)，所(suo)以必(bi)须(xu)保证场效应管(guan)可靠地工作(zuo)在饱和区，以达到用(yong)uGs控制iD的效果(guo)。

1.2 可变电阻区与饱和(he)区的分界

由(you)图1可(ke)知，场效(xiao)应管的可(ke)变电阻区与饱(bao)和区之(zhi)间(jian)是连(lian)续变化(hua)的过程，中间(jian)没有断点。为了划分它们之(zhi)间的(de)(de)界(jie)线，在实际(ji)运用(yong)中，引(yin)入“预(yu)(yu)夹(jia)(jia)断(duan)”[2]的(de)(de)概念，就是从预(yu)(yu)夹(jia)(jia)断(duan)点以后到全夹(jia)(jia)断(duan)的(de)(de)过程(cheng)就是饱和(he)区。也就是说“预(yu)(yu)夹(jia)(jia)断(duan)点”就是可(ke)变电阻区与(yu)饱和(he)区的(de)(de)分界(jie)点。根据场效应管(guan)(guan)的(de)(de)工作(zuo)原理(li)，当管(guan)(guan)子进(jin)入预(yu)(yu)夹(jia)(jia)断(duan)状态时uGs、uDs、Vp之(zhi)间有如下关系uDs=uGs-Vp.知道uDS和(he)uGs.由(you)此(ci)式即可(ke)确定预(yu)(yu)夹(jia)(jia)断(duan)点电压。

2.测(ce)试方法

场(chang)效应管夹(jia)断(duan)电压：测试原(yuan)理(li)描(miao)述(shu)-图2是一个(ge)测量(liang)场(chang)效应管夹(jia)断(duan)电压的(de)原(yuan)理(li)图。根据(ju)场(chang)效应管转移(yi)特性曲(qu)线iD=f(uGs)|uGS=常数，先将漏(lou)源(yuan)之间的电压(ya)uDs固定为某一个数(shu)值(zhi)，然后(hou)改变(bian)栅(zha)极电压(ya)uGs.记下与之相对(dui)应的iD数(shu)值(zhi)。当改变(bian)uGs.使(shi)iD接近零时，此(ci)时的uGs电压(ya)就是夹断电压(ya)Vp.对(dui)于N沟(gou)道(dao)器(qi)件，Vp是负值(zhi)；对(dui)P沟(gou)道(dao)器件，Vp是正值。如果(guo)把uGs与iD的对应关系在坐标(biao)纸上描绘出来(lai)，就(jiu)是场效管的特性曲线(xian)。

3.注意事项

栅源电(dian)压的极(ji)性不能接反，否(fou)则(ze)，因PN结处(chu)于正偏压而(er)烧坏管子。测试点取值(zhi)要(yao)合理，既不(bu)能(neng)过多，也(ye)不(bu)能(neng)过少，点与点的间隔要(yao)均匀，否(fou)则将(jiang)无法准确反映管子的内在特(te)征。特(te)别是在临近预(yu)夹断时，iD微小，要(yao)仔细观察iD随uGs的变化情况。

4.结论

场效应管作(zuo)(zuo)为放大器件，必须工作(zuo)(zuo)在(zai)饱和区。场效应管的重要(yao)参(can)数夹断电压Vp可以用实验的方法测量(liang)出来，有了Vp就可以确定饱和(he)区(qu)域，再通过(guo)具体电路的(de)合(he)理设(she)置(zhi)，使场效(xiao)应管工作(zuo)在饱和(he)区(qu)的(de)中心位置(zhi)。

联(lian)系方式：邹先生

联系(xi)电话：0755-83888366-8022

手机：18123972950

QQ：2880195519

联系地址：深圳市(shi)福田区车公庙天(tian)安数码(ma)城天(tian)吉大厦(sha)CD座5C1

请(qing)搜微信(xin)(xin)公众号(hao):“KIA半(ban)导体(ti)”或扫(sao)一扫(sao)下图“关(guan)注”官方微信(xin)(xin)公众号(hao)

请(qing)“关(guan)注(zhu)”官方(fang)微信公众(zhong)号(hao):提(ti)供  MOS管  技术(shu)帮(bang)助