结场效应管,结场效应管测量

结场效应管介绍

结场效应管，JFET是在同一块N形半导体上制作两个高掺杂的P区，并将它们连接在一起，所引出的电极称为栅极g，N型半导体两端分别引出两个电极，分别称为漏极d，源极s。结型场效应晶体管是一种具有放大功能的三端有源器件,是单极场效应管中最简单的一种,它可以分N沟道或者P沟道两种。

结场效应管测量方法

以下是结场效应管测量方法以指针式万用表为例，若使用数字式万用表，注意红黑表笔与内电池的连接刚好相反。

1、用万用表测量判断结型场效应管的管脚（电极）

测试电路示意图如图1所示，由管子结构可知（可参考《什么是结型场效应管，它的原理是什么》一文），栅极G到漏极D与源极S之间为两个PN结。而漏、源极之间是对称结构，呈纯电阻性，即正反向电阻基本相等，根据这一特点用万用表便可很容易判断各电极（管脚）。

方法是：在不知管型的情况下，首先确定漏、源极，再确定栅极。

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图1 用万用表测试结型声效应管管脚（极性）

万用电表置R×1k档，然后反复测试管子的三个电极，只要其中两脚的正、反向测试电阻值相等，约为几千欧姆时，这两个极必定是漏、源极。当然为了验证还得确定剩下那只脚是栅极，该脚对漏、源极中任一脚的正、反向电阻应是不一样大的（PN结），若—样，说明该管是坏的。

当用黑表笔与栅极相接，再用红表笔分别去触碰另外两个极，若两次测出的电阻均较小（几至十几干欧），说明测的是PN结的正向电阻，被测管属于N沟道场效应管。若两次铡出的电阻均很大，说明测的是PN结的反向电阻，被测管属于P沟道场效应管。

源极与漏极可以互换使用，故无必要再区分了。

2、结型场效应管放大能力的测量

如图2所示，以测量N沟道场效应管为例，万用表量R×1k挡，黑表笔接漏极D，红表笔接源极S，给场效应管加上1.5V的正向电源电压。此时表针指示出的是漏源极间的电阻值。然后用手指捏住栅极G，将人体的50Hz感应电压作输入信号加到栅极上，控制PN结耗尽层和沟道的宽度，由于管于的放大作用，共VDS和ID均会发生变化，也即漏、源极间的电阻发生变化，在表头上可观察到指针有较大幅度的摆动，由此说明该管的放大能力较强，如果指针摆动的幅度较小，则表明管子的放大能力弱，如果根本不摆动．表明管子已无放大能力，不能使用。

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图2 结型场效应管放大能力的测量

在测试中请注意，因人体感应的50Hz交流电压较大（几十伏），并且不同的场效应管在使用欧姆档测量时的工作点可能不一样（工作于饱和区或非饱和区），所以用手捏栅极测量时，指针可能向右偏转偏转（RDS减小），也可能向左偏转（RDS增大），均属于正常现象。经验表明，多数管于的RDS是增大的，即指针—般向左偏转，少数管子的RDS减小，指针向右偏转，另外，指针偏转后还可能有微微摆动．这与手捏栅极的松紧程度和感应电压大小变化有关，也属于正常现象。总之，无论指针摆动方向如何，只要有较大的摆动，就证明管于具有放大能力，且摆动幅度越大。放大能力越强。

测试时还应注意：由于每测试一次，其栅、源PN结上都会充上少量电荷，建立起电压VDS，此时如果再行测试时表针有可能不摆动，对此应将G－S极间短路一下，一则便于再次测试；二则有利于管子的安全存放。

测试结型好效应管的放大能力，还可以参照测试晶体三极管放大能力的有关方法进行（参考《用万用表测试晶体三极管的电流放大系数β》，在此不再叙述。

3、测试结型场效应管的好坏

万用表置于R×1k档，先测试PN结的正反向电阻，对于N沟道管来说，用黑表笔接栅极；用红表笔分别去接漏极和源极，如果测试出的两个正向电阻值都较小（约为几千欧），再交换表笔测出的两个反向电阻值都很大，就说明PN结是好的，可以使用；如果发现正反向电阻很小（接近于零）、很大或大小接近时，说明管子已坏，不能再用。

测量P沟道时交换表笔披上述方法判别即可。然后测试管于的漏、源极间电阻RDS，万用表档位不变，如果测得漏、源极间电阻都一样大，约为几千欧，说明导电沟道是良好的；如果测得电阻RDS很大，说明导电沟道内部开路，如果RDS很小接近于零，说明内部击穿短路，均不能用。

4．测量结型场效应管的主要参数

结型场效应管的伏安特性曲线如图3所示，图中虚线左侧为不饱和区，右侧为饱和区。结型场效应管在作为放大器作用时，通常都工作于饱和区。在饱和区范围内，当电压VDS变化时，电流Io的变化不明显，即是说漏极电流ID基本上与漏极电压VDS无关，ID只随栅极电压VGS的变化而变化。在零偏压时，跨导gm（类似于放大倍数）有最大值gmo，我们称名。为零偏压跨导，它与通导电阻Ron成反比关系，即：gmo=1/Ron通导电阻是指在VGS=0，VDS又较小时的沟道电阻。

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（1）测量通导电阻Ron和零偏压跨导gmo　　测量通导电阻Ron的电路如图4所示，将栅极G与源极S短路，使VGS＝0，管子处于零偏压状态。万用表置R×100档，黑表笔接漏极D，红表笔接源极S（对于P沟道管表笔反按），这时测出的电阻值即为通导电阻Ron，Ron约为几百欧到几千欧。然后将测出的Ron值代入公式gmo＝1/Ron即可求出零偏压跨导。例如，测试—只N沟道结型场效应管3DJ2，万用表仍置于×100挡测得Ron＝600Ω，代入上式：

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图4　测量结型场效应管导通电阻

（2）测量夹断电压VP

所谓夹断电压，即是指当漏极电流ID→0（如ID＝luA）时，加在栅源极间的电压VGS，此时VGS＝VP（图3特性曲线中VP=-2.5V）。

夹断电压的测试电路如图5所示，用双表法（表型不相同也可以）测量，两表均置于R×10k档，万用表1的黑表笔接管于（N沟道）的源极S，红表笔经过电位器W滑动触头接管子的栅极G，这样利用万用表内电池（9V）给栅一源极加上反偏电压VGS。表2的黑表笔接管子的漏极D，红表笔接管子的源极S，这样利用万用表内电池（9V）给管子加上正向工作电压。

电位器W起着分压作用，通过调整其滑动触头使可改变电压VGS，以实现对漏极电流ID的控制。这里电位器取100kΩ，正好等于500型万用表R×10k档的欧姆中心值，因此电位器两端的电压Vw＝E1/2=4.5V。测量方法是；调整电位器W，同时观察表2指针的偏转情况，当指针向左偏转到1格（约18uA）左右时停止调整W，这时取下电位器，分别测出R1、R2的大小，然后根据下面公式就可以计算出夹断电压VP（＝VGS）的值：

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