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

浅析如何使用Swagger生成带权限控制的API文档

《浅析如何使用Swagger生成带权限控制的API文档》当涉及到权限控制时,如何生成既安全又详细的API文档就成了一个关键问题,所以这篇文章小编就来和大家好好聊聊如何用Swagger来生成带有... 目录准备工作配置 Swagger权限控制给 API 加上权限注解查看文档注意事项在咱们的开发工作里,API

java获取图片的大小、宽度、高度方式

《java获取图片的大小、宽度、高度方式》文章介绍了如何将File对象转换为MultipartFile对象的过程,并分享了个人经验,希望能为读者提供参考... 目China编程录Java获取图片的大小、宽度、高度File对象(该对象里面是图片)MultipartFile对象(该对象里面是图片)总结java获取图片

Spring IOC控制反转的实现解析

《SpringIOC控制反转的实现解析》:本文主要介绍SpringIOC控制反转的实现,IOC是Spring的核心思想之一,它通过将对象的创建、依赖注入和生命周期管理交给容器来实现解耦,使开发者... 目录1. IOC的基本概念1.1 什么是IOC1.2 IOC与DI的关系2. IOC的设计目标3. IOC

C#中图片如何自适应pictureBox大小

《C#中图片如何自适应pictureBox大小》文章描述了如何在C#中实现图片自适应pictureBox大小,并展示修改前后的效果,修改步骤包括两步,作者分享了个人经验,希望对大家有所帮助... 目录C#图片自适应pictureBox大小编程修改步骤总结C#图片自适应pictureBox大小上图中“z轴

深入理解C++ 空类大小

《深入理解C++空类大小》本文主要介绍了C++空类大小,规定空类大小为1字节,主要是为了保证对象的唯一性和可区分性,满足数组元素地址连续的要求,下面就来了解一下... 目录1. 保证对象的唯一性和可区分性2. 满足数组元素地址连续的要求3. 与C++的对象模型和内存管理机制相适配查看类对象内存在C++中,规

Python实现局域网远程控制电脑

《Python实现局域网远程控制电脑》这篇文章主要为大家详细介绍了如何利用Python编写一个工具,可以实现远程控制局域网电脑关机,重启,注销等功能,感兴趣的小伙伴可以参考一下... 目录1.简介2. 运行效果3. 1.0版本相关源码服务端server.py客户端client.py4. 2.0版本相关源码1

Spring Security 基于表达式的权限控制

前言 spring security 3.0已经可以使用spring el表达式来控制授权,允许在表达式中使用复杂的布尔逻辑来控制访问的权限。 常见的表达式 Spring Security可用表达式对象的基类是SecurityExpressionRoot。 表达式描述hasRole([role])用户拥有制定的角色时返回true (Spring security默认会带有ROLE_前缀),去

控制反转 的种类

之前对控制反转的定义和解释都不是很清晰。最近翻书发现在《Pro Spring 5》(免费电子版在文章最后)有一段非常不错的解释。记录一下,有道翻译贴出来方便查看。如有请直接跳过中文,看后面的原文。 控制反转的类型 控制反转的类型您可能想知道为什么有两种类型的IoC,以及为什么这些类型被进一步划分为不同的实现。这个问题似乎没有明确的答案;当然,不同的类型提供了一定程度的灵活性,但

深入解析秒杀业务中的核心问题 —— 从并发控制到事务管理

深入解析秒杀业务中的核心问题 —— 从并发控制到事务管理 秒杀系统是应对高并发、高压力下的典型业务场景,涉及到并发控制、库存管理、事务管理等多个关键技术点。本文将深入剖析秒杀商品业务中常见的几个核心问题,包括 AOP 事务管理、同步锁机制、乐观锁、CAS 操作,以及用户限购策略。通过这些技术的结合,确保秒杀系统在高并发场景下的稳定性和一致性。 1. AOP 代理对象与事务管理 在秒杀商品

HNU-2023电路与电子学-实验3

写在前面: 一、实验目的 1.了解简易模型机的内部结构和工作原理。 2.分析模型机的功能,设计 8 重 3-1 多路复用器。 3.分析模型机的功能,设计 8 重 2-1 多路复用器。 4.分析模型机的工作原理,设计模型机控制信号产生逻辑。 二、实验内容 1.用 VERILOG 语言设计模型机的 8 重 3-1 多路复用器; 2.用 VERILOG 语言设计模型机的 8 重 2-1 多