场效应管在电路中如何控制电流大小

2024-01-14 08:28

本文主要是介绍场效应管在电路中如何控制电流大小,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

场效应管的概念

场效应晶体管(FieldEffectTransistor缩写(FET))简称场效应管。主要有两种类型(juncTIonFET—JFET)和金属-氧化物半导体场效应管(metal-oxidesemiconductorFET,简称MOS-FET)。由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。

场效应管(FET)是利用控制输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件,并以此命名。

 

b24f4f16233b56a3c7d0042ea9b43738.jpeg

场效应管特点

(1)场效应管是电压控制器件,它通过VGS(栅源电压)来控制ID(漏极电流);

(2)场效应管的控制输入端电流极小,因此它的输入电阻(10~10Ω)很大。

(3)它是利用多数载流子导电,因此它的温度稳定性较好;

(4)它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数;

(5)场效应管的抗辐射能力强;

(6)由于它不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声,所以噪声低。

 

4ac82cb7e4260ad7fb911a5f7793947e.jpeg

场效应管的参数

场效应管的参数很多,包括直流参数、交流参数和极限参数,但普通运用时只需关注以下主要参数:饱和漏源电流IDSS夹断电压Up,(结型管和耗尽型绝缘栅管,或开启电压UT(加强型绝缘栅管)、跨导gm、漏源击穿电压BUDS、最大耗散功率PDSM和最大漏源电流IDSM。

(1)饱和漏源电流

饱和漏源电流IDSS是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中,栅极电压UGS=0时的漏源电流。

(2)夹断电压

夹断电压UP是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中,使漏源间刚截止时的栅极电压。如同4-25所示为N沟道管的UGS一ID曲线,可明白看出IDSS和UP的意义。如图4-26所示为P沟道管的UGS-ID曲线。

(3)开启电压

开启电压UT是指加强型绝缘栅场效应管中,使漏源间刚导通时的栅极电压。如图4-27所示为N沟道管的UGS-ID曲线,可明白看出UT的意义。如图4-28所示为P沟道管的UGS-ID曲线。

(4)跨导

跨导gm是表示栅源电压UGS对漏极电流ID的控制才能,即漏极电流ID变化量与栅源电压UGS变化量的比值。9m是权衡场效应管放大才能的重要参数。

(5)漏源击穿电压

漏源击穿电压BUDS是指栅源电压UGS一定时,场效应管正常工作所能接受的最大漏源电压。这是一项极限参数,加在场效应管上的工作电压必需小于BUDS。

(6)最大耗散功率

最大耗散功率PDSM也是—项极限参数,是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率。运用时场效应管实践功耗应小于PDSM并留有—定余量。

(7)最大漏源电流

最大漏源电流IDSM是另一项极限参数,是指场效应管正常工作时,漏源间所允许经过的最大电流。场效应管的工作电流不应超越IDSM。

场效应管的作用

1、场效应管可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。

2、场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。

3、场效应管可以用作可变电阻。

4、场效应管可以方便地用作恒流源。

5、场效应管可以用作电子开关。

 

 

4ab4f525e7063f6503fdaefc87d4fc2f.jpeg

场效应管在电路中如何控制电流大小

MOS管是电压控制器件,也就是需要使用电压控制G脚来实现对管子电流的控制。

一般市面上最常见的是增强型N沟通MOS管,你可以用一个电压来控制G的电压,MOS管导通电压一般在2-4V,不过要完全控制,这个值要上升到10V左右。给你推荐一种方法。

基本方法:用一个控制电压(比较器同相输入端)和一个参考电压(比较器反相输入端),同时进入电压比较器(比较器电源接正12V和地,比如LM358当比较器),比较器的输出经过5.1K电阻上拉后接G脚,如果控制电压比参考电压高,则控制MOS管导通输出电流。

参考电压可以来自于采样电阻,也就是在NMOS的S极接一个大功率小电阻后接地,这个电阻做电流采样,当电流流过电阻后会形成电压,把它放大处理后做参考。

刚开始的时候,电流很小,所以控制电压比参考电压高很多,这时候G脚基本上都加了12V,可以使管子迅速导通,在很短时间后,当电流增大逐步达到某个值时,参考电压迅速上升,与控制电压接近并超过时,比较器就输出低电平(接近0V)使管子截止,电流减小。然后电流减少后,参考电压又下去,管子又导通,电流又增大。然后周而复始。

如果你用D/A输出代替控制电压,则可以获得对MOS管的精确控制,我们以前实现过输出范围10-2000mA,步进1mA,输出电流精度正负1mA的水平。

场效应管测量方法图解

场效应管英文缩写为FET.可分为结型场效应管(JFET)和绝缘栅型场效应管(MOSFET),我们平常简称为MOS管。而MOS管又可分为增强型和耗尽型而我们平常主板中常见使用的也就是增强型的MOS管。

下图为MOS管的标识

 

ce1243f73beb07464c647a638ffccb7b.jpeg

 

d683ca778f793344076d5176721c0e02.jpeg

 

我们主板中常用的MOS管GDS三个引脚是固定的。不管是N沟道还是P沟道都一样。把芯片放正从左到右分别为G极D极S极!如下图:

 

eb48b3e04dfc904690675f60f0c6d080.jpeg

 

用二极管档对MOS管的测量。首先要短接三只引脚对管子进行放电。

1、然后用红表笔接S极。黑表笔接D极。如果测得有500多的数值。。说明此管为N沟道。

 

2262e8998a86661bbb47a0bda5b7b596.jpeg

 

2、黑笔不动。。用红笔去接触G极测得数值为1

 

dc1320a7fb72216e61515ea74cf2c000.jpeg

 

3、红笔移回到S极。此时管子应该为导通。

 

bd4322e1c10b3ed47ed7a8c9e67347b4.jpeg

 

4、然后红笔测D极。而黑笔测S极。应该测得数值为1.(这一步时要注意。因为之前测量时给了G极2.5V万用表的电压。。所以DS之间还是导通的。。不过大概10几秒后才恢复正常。。。建议进行这一步时再次短接三脚给管子放电先)

 

bda0f15f8d9cc8f2577bba8e2877a155.jpeg

 

5、然后红笔不动。黑笔去测G极。数值应该为1

 

a8be9f71812e666f667c3ec24aa79fbe.jpeg

 

到此我们可以判定此N沟道场管为正常

 

 

f24989768b8163431472970c562a9373.jpeg

有的人说后面两步可以省略不测。不过我习惯性把五个步骤全用上。当然。对然P沟道的测量步骤也一样。只不过第一步为黑表笔测S极。红表笔测D极。可以测得500多的数值。

测量方法描述到此结束。

 

这篇关于场效应管在电路中如何控制电流大小的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/604526

相关文章

Pyserial设置缓冲区大小失败的问题解决

《Pyserial设置缓冲区大小失败的问题解决》本文主要介绍了Pyserial设置缓冲区大小失败的问题解决,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面... 目录问题描述原因分析解决方案问题描述使用set_buffer_size()设置缓冲区大小后,buf

详解C++中类的大小决定因数

《详解C++中类的大小决定因数》类的大小受多个因素影响,主要包括成员变量、对齐方式、继承关系、虚函数表等,下面就来介绍一下,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录1. 非静态数据成员示例:2. 数据对齐(Padding)示例:3. 虚函数(vtable 指针)示例:4. 继承普通继承虚继承5.

用js控制视频播放进度基本示例代码

《用js控制视频播放进度基本示例代码》写前端的时候,很多的时候是需要支持要网页视频播放的功能,下面这篇文章主要给大家介绍了关于用js控制视频播放进度的相关资料,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋友可... 目录前言html部分:JavaScript部分:注意:总结前言在javascript中控制视频播放

Python异步编程中asyncio.gather的并发控制详解

《Python异步编程中asyncio.gather的并发控制详解》在Python异步编程生态中,asyncio.gather是并发任务调度的核心工具,本文将通过实际场景和代码示例,展示如何结合信号量... 目录一、asyncio.gather的原始行为解析二、信号量控制法:给并发装上"节流阀"三、进阶控制

使用DrissionPage控制360浏览器的完美解决方案

《使用DrissionPage控制360浏览器的完美解决方案》在网页自动化领域,经常遇到需要保持登录状态、保留Cookie等场景,今天要分享的方案可以完美解决这个问题:使用DrissionPage直接... 目录完整代码引言为什么要使用已有用户数据?核心代码实现1. 导入必要模块2. 关键配置(重点!)3.

SpringSecurity 认证、注销、权限控制功能(注销、记住密码、自定义登入页)

《SpringSecurity认证、注销、权限控制功能(注销、记住密码、自定义登入页)》SpringSecurity是一个强大的Java框架,用于保护应用程序的安全性,它提供了一套全面的安全解决方案... 目录简介认识Spring Security“认证”(Authentication)“授权” (Auth

python之流程控制语句match-case详解

《python之流程控制语句match-case详解》:本文主要介绍python之流程控制语句match-case使用,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐... 目录match-case 语法详解与实战一、基础值匹配(类似 switch-case)二、数据结构解构匹

Spring Security注解方式权限控制过程

《SpringSecurity注解方式权限控制过程》:本文主要介绍SpringSecurity注解方式权限控制过程,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、摘要二、实现步骤2.1 在配置类中添加权限注解的支持2.2 创建Controller类2.3 Us

Python中如何控制小数点精度与对齐方式

《Python中如何控制小数点精度与对齐方式》在Python编程中,数据输出格式化是一个常见的需求,尤其是在涉及到小数点精度和对齐方式时,下面小编就来为大家介绍一下如何在Python中实现这些功能吧... 目录一、控制小数点精度1. 使用 round() 函数2. 使用字符串格式化二、控制对齐方式1. 使用

Springboot控制反转与Bean对象的方法

《Springboot控制反转与Bean对象的方法》文章介绍了SpringBoot中的控制反转(IoC)概念,描述了IoC容器如何管理Bean的生命周期和依赖关系,它详细讲解了Bean的注册过程,包括... 目录1 控制反转1.1 什么是控制反转1.2 SpringBoot中的控制反转2 Ioc容器对Bea