場效應(yīng)管檢測方法與經(jīng)驗(yàn)
一,、用指針式萬用表對場效應(yīng)管進(jìn)行判別

（1）用測電阻法判別結(jié)型場效應(yīng)管的電極
根據(jù)場效應(yīng)管的PN結(jié)正,、反向電阻值不一樣的現(xiàn)象，可以判別出結(jié)型場效應(yīng)管的三個電極,。具體方法：將萬用表撥在R×1k檔上，任選兩個電極,，分別測出其正,、反向電阻值。當(dāng)某兩個電極的正,、反向電阻值相等,，且為幾千歐姆時，則該兩個電極分別是漏極D和源極S,。因?yàn)閷Y(jié)型場效應(yīng)管而言,，漏極和源極可互換，剩下的電極肯定是柵極Ｇ,。也可以將萬用表的黑表筆（紅表筆也行）任意接觸一個電極,，另一只表筆依次去接觸其余的兩個電極，測其電阻值,。當(dāng)出現(xiàn)兩次測得的電阻值近似相等時,，則黑表筆所接觸的電極為柵極，其余兩電極分別為漏極和源極,。若兩次測出的電阻值均很大,，說明是ＰＮ結(jié)的反向，即都是反向電阻,，可以判定是Ｎ溝道場效應(yīng)管,，且黑表筆接的是柵極；若兩次測出的電阻值均很小,，說明是正向ＰＮ結(jié),，即是正向電阻，判定為Ｐ溝道場效應(yīng)管,，黑表筆接的也是柵極,。若不出現(xiàn)上述情況，可以調(diào)換黑,、紅表筆按上述方法進(jìn)行測試,，直到判別出柵極為止。
（2）用測電阻法判別場效應(yīng)管的好壞

測電阻法是用萬用表測量場效應(yīng)管的源極與漏極,、柵極與源極,、柵極與漏極、柵極Ｇ1與柵極Ｇ2之間的電阻值同場效應(yīng)管手冊標(biāo)明的電阻值是否相符去判別管的好壞。具體方法：首先將萬用表置于Ｒ×１０或Ｒ×100檔,，測量源極Ｓ與漏極Ｄ之間的電阻,，通常在幾十歐到幾千歐范圍（在手冊中可知，各種不同型號的管,，其電阻值是各不相同的）,，如果測得阻值大于正常值，可能是由于內(nèi)部接觸不良,；如果測得阻值是無窮大,，可能是內(nèi)部斷極。然后把萬用表置于Ｒ×１０ｋ檔,，再測柵極Ｇ1與Ｇ2之間,、柵極與源極、柵極與漏極之間的電阻值,，當(dāng)測得其各項(xiàng)電阻值均為無窮大,，則說明管是正常的；若測得上述各阻值太小或?yàn)橥?，則說明管是壞的,。要注意，若兩個柵極在管內(nèi)斷極,，可用元件代換法進(jìn)行檢測,。

（3）用感應(yīng)信號輸人法估測場效應(yīng)管的放大能力 具體方法：用萬用表電阻的R×100檔，紅表筆接源極Ｓ,，黑表筆接漏極Ｄ,，給場效應(yīng)管加上1.5Ｖ的電源電壓，此時表針指示出的漏源極間的電阻值,。然后用手捏住結(jié)型場效應(yīng)管的柵極Ｇ,，將人體的感應(yīng)電壓信號加到柵極上。這樣,，由于管的放大作用,，漏源電壓VDS和漏極電流Iｂ都要發(fā)生變化，也就是漏源極間電阻發(fā)生了變化,，由此可以觀察到表針有較大幅度的擺動,。如果手捏柵極表針擺動較小，說明管的放大能力較差,；表針擺動較大,，表明管的放大能力大；若表針不動,，說明管是壞的,。
根據(jù)上述方法,，我們用萬用表的R×100檔，測結(jié)型場效應(yīng)管3DJ2F,。先將管的Ｇ極開路,，測得漏源電阻RDS為600Ω，用手捏?。菢O后,，表針向左擺動，指示的電阻RDS為12kΩ,，表針擺動的幅度較大,，說明該管是好的，并有較大的放大能力,。

運(yùn)用這種方法時要說明幾點(diǎn)：首先，在測試場效應(yīng)管用手捏住柵極時,，萬用表針可能向右擺動（電阻值減?。部赡芟蜃髷[動（電阻值增加）,。這是由于人體感應(yīng)的交流電壓較高,，而不同的場效應(yīng)管用電阻檔測量時的工作點(diǎn)可能不同（或者工作在飽和區(qū)或者在不飽和區(qū)）所致，試驗(yàn)表明,，多數(shù)管的RDS增大,，即表針向左擺動；少數(shù)管的RDS減小,，使表針向右擺動,。但無論表針擺動方向如何，只要表針擺動幅度較大,，就說明管有較大的放大能力,。第二，此方法對MOS場效應(yīng)管也適用,。但要注意,，MOS場效應(yīng)管的輸人電阻高，柵極Ｇ允許的感應(yīng)電壓不應(yīng)過高,，所以不要直接用手去捏柵極,，必須用于握螺絲刀的絕緣柄，用金屬桿去碰觸柵極,，以防止人體感應(yīng)電荷直接加到柵極,，引起柵極擊穿。第三,，每次測量完畢,，應(yīng)當(dāng)G-S極間短路一下。這是因?yàn)镚-S結(jié)電容上會充有少量電荷，建立起ＶGＳ電壓,，造成再進(jìn)行測量時表針可能不動,，只有將G-S極間電荷短路放掉才行。

（4）用測電阻法判別無標(biāo)志的場效應(yīng)管

首先用測量電阻的方法找出兩個有電阻值的管腳,，也就是源極Ｓ和漏極Ｄ,，余下兩個腳為第一柵極G1和第二柵極G2。把先用兩表筆測的源極Ｓ與漏極Ｄ之間的電阻值記下來,，對調(diào)表筆再測量一次,，把其測得電阻值記下來，兩次測得阻值較大的一次,，黑表筆所接的電極為漏極Ｄ,；紅表筆所接的為源極Ｓ。用這種方法判別出來的Ｓ,、Ｄ極,，還可以用估測其管的放大能力的方法進(jìn)行驗(yàn)證，即放大能力大的黑表筆所接的是Ｄ極,；紅表筆所接地是８極,，兩種方法檢測結(jié)果均應(yīng)一樣。當(dāng)確定了漏極Ｄ,、源極Ｓ的位置后,，按Ｄ、Ｓ的對應(yīng)位置裝人電路,，一般G1,、G2也會依次對準(zhǔn)位置，這就確定了兩個柵極G1,、G2的位置,，從而就確定了Ｄ、S,、G1,、G2管腳的順序。

（5）用測反向電阻值的變化判斷跨導(dǎo)的大小

對ＶＭＯＳ Ｎ溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管測量跨導(dǎo)性能時,，可用紅表筆接源極Ｓ,、黑表筆接漏極Ｄ，這就相當(dāng)于在源,、漏極之間加了一個反向電壓,。此時柵極是開路的，管的反向電阻值是很不穩(wěn)定的,。將萬用表的歐姆檔選在R×10kΩ的高阻檔,，此時表內(nèi)電壓較高,。當(dāng)用手接觸柵極Ｇ時，會發(fā)現(xiàn)管的反向電阻值有明顯地變化,，其變化越大,，說明管的跨導(dǎo)值越高；如果被測管的跨導(dǎo)很小,，用此法測時,，反向阻值變化不大。

二,、.場效應(yīng)管的使用注意事項(xiàng)

（1）為了安全使用場效應(yīng)管,，在線路的設(shè)計(jì)中不能超過管的耗散功率，最大漏源電壓,、最大柵源電壓和最大電流等參數(shù)的極限值,。 （2）各類型場效應(yīng)管在使用時，都要嚴(yán)格按要求的偏置接人電路中,，要遵守場效應(yīng)管偏置的極性,。如結(jié)型場效應(yīng)管柵源漏之間是ＰＮ結(jié)，Ｎ溝道管柵極不能加正偏壓,；Ｐ溝道管柵極不能加負(fù)偏壓，等等,。

（3）MOS場效應(yīng)管由于輸人阻抗極高,，所以在運(yùn)輸、貯藏中必須將引出腳短路,，要用金屬屏蔽包裝,，以防止外來感應(yīng)電勢將柵極擊穿。尤其要注意,，不能將MOS場效應(yīng)管放人塑料盒子內(nèi),，保存時最好放在金屬盒內(nèi)，同時也要注意管的防潮,。

（4）為了防止場效應(yīng)管柵極感應(yīng)擊穿,，要求一切測試儀器、工作臺,、電烙鐵,、線路本身都必須有良好的接地；管腳在焊接時,，先焊源極,；在連入電路之前，管的全部引線端保持互相短接狀態(tài),，焊接完后才把短接材料去掉,；從元器件架上取下管時,，應(yīng)以適當(dāng)?shù)姆绞酱_保人體接地如采用接地環(huán)等；當(dāng)然,，如果能采用先進(jìn)的氣熱型電烙鐵,，焊接場效應(yīng)管是比較方便的，并且確保安全,；在未關(guān)斷電源時,，絕對不可以把管插人電路或從電路中拔出。以上安全措施在使用場效應(yīng)管時必須注意,。

（5）在安裝場效應(yīng)管時,，注意安裝的位置要盡量避免靠近發(fā)熱元件；為了防管件振動,，有必要將管殼體緊固起來,；管腳引線在彎曲時，應(yīng)當(dāng)大于根部尺寸５毫米處進(jìn)行,，以防止彎斷管腳和引起漏氣等,。 對于功率型場效應(yīng)管，要有良好的散熱條件,。因?yàn)楣β市蛨鲂?yīng)管在高負(fù)荷條件下運(yùn)用,，必須設(shè)計(jì)足夠的散熱器，確保殼體溫度不超過額定值,，使器件長期穩(wěn)定可靠地工作,。

總之，確保場效應(yīng)管安全使用,，要注意的事項(xiàng)是多種多樣,，采取的安全措施也是各種各樣，廣大的專業(yè)技術(shù)人員,，特別是廣大的電子愛好者,，都要根據(jù)自己的實(shí)際情況出發(fā)，采取切實(shí)可行的辦法,，安全有效地用好場效應(yīng)管,。
三.VMOS場效應(yīng)管

VMOS場效應(yīng)管（VMOSFET）簡稱VMOS管或功率場效應(yīng)管，其全稱為V型槽MOS場效應(yīng)管,。它是繼MOSFET之后新發(fā)展起來的高效,、功率開關(guān)器件。它不僅繼承了MOS場效應(yīng)管輸入阻抗高（≥108W）,、驅(qū)動電流?。?.1μA左右），還具有耐壓高（最高1200V）,、工作電流大（1.5A～100A）,、輸出功率高（1～250W）,、跨導(dǎo)的線性好、開關(guān)速度快等優(yōu)良特性,。正是由于它將電子管與功率晶體管之優(yōu)點(diǎn)集于一身,，因此在電壓放大器（電壓放大倍數(shù)可達(dá)數(shù)千倍）、功率放大器,、開關(guān)電源和逆變器中正獲得廣泛應(yīng)用,。

 
VMOS場效應(yīng)功率管具有極高的輸入阻抗及較大的線性放大區(qū)等優(yōu)點(diǎn)，尤其是其具有負(fù)的電流溫度系數(shù),，即在柵-源電壓不變的情況下,，導(dǎo)通電流會隨管溫升高而減小，故不存在由于“二次擊穿”現(xiàn)象所引起的管子損壞現(xiàn)象,。因此,，VMOS管的并聯(lián)得到廣泛應(yīng)用。
眾所周知,，傳統(tǒng)的MOS場效應(yīng)管的柵極,、源極和漏極大大致處于同一水平面的芯片上，其工作電流基本上是沿水平方向流動,。VMOS管則不同,，從圖1上可以看出其兩大結(jié)構(gòu)特點(diǎn):第一，金屬柵極采用V型槽結(jié)構(gòu),；第二,，具有垂直導(dǎo)電性。由于漏極是從芯片的背面引出,，所以ID不是沿芯片水平流動，而是自重?fù)诫sN+區(qū)（源極S）出發(fā),，經(jīng)過P溝道流入輕摻雜N-漂移區(qū),，最后垂直向下到達(dá)漏極D。電流方向如圖中箭頭所示,，因?yàn)榱魍ń孛娣e增大,，所以能通過大電流。由于在柵極與芯片之間有二氧化硅絕緣層,，因此它仍屬于絕緣柵型MOS場效應(yīng)管,。

 

國內(nèi)生產(chǎn)VMOS場效應(yīng)管的主要廠家有877廠、天津半導(dǎo)體器件四廠,、杭州電子管廠等,，典型產(chǎn)品有VN401、VN672,、VMPT2等,。

下面介紹檢測VMOS管的方法,。

1．判定柵極G

將萬用表撥至R×1k檔分別測量三個管腳之間的電阻。若發(fā)現(xiàn)某腳與其字兩腳的電阻均呈無窮大,，并且交換表筆后仍為無窮大,，則證明此腳為G極，因?yàn)樗土硗鈨蓚€管腳是絕緣的,。 2．判定源極S,、漏極D

由圖1可見，在源-漏之間有一個PN結(jié),，因此根據(jù)PN結(jié)正,、反向電阻存在差異，可識別S極與D極,。用交換表筆法測兩次電阻,，其中電阻值較低（一般為幾千歐至十幾千歐）的一次為正向電阻，此時黑表筆的是S極,，紅表筆接D極,。

3．測量漏-源通態(tài)電阻RDS（on）

將G-S極短路，選擇萬用表的R×1檔,，黑表筆接S極,，紅表筆接D極，阻值應(yīng)為幾歐至十幾歐,。

由于測試條件不同,，測出的RDS（on）值比手冊中給出的典型值要高一些。例如用500型萬用表R×1檔實(shí)測一只IRFPC50型VMOS管,，RDS（on）=3.2W,，大于0.58W（典型值）。

4．檢查跨導(dǎo) 將萬用表置于R×1k（或R×100）檔,，紅表筆接S極,，黑表筆接D極，手持螺絲刀去碰觸柵極,，表針應(yīng)有明顯偏轉(zhuǎn),，偏轉(zhuǎn)愈大，管子的跨導(dǎo)愈高,。

注意事項(xiàng)：

（1）VMOS管亦分N溝道管與P溝道管,，但絕大多數(shù)產(chǎn)品屬于N溝道管。對于P溝道管,，測量時應(yīng)交換表筆的位置,。

（2）有少數(shù)VMOS管在G-S之間并有保護(hù)二極管，本檢測方法中的1,、2項(xiàng)不再適用,。

（3）目前市場上還有一種VMOS管功率模塊,，專供交流電機(jī)調(diào)速器、逆變器使用,。例如美國IR公司生產(chǎn)的IRFT001型模塊,，內(nèi)部有N溝道、P溝道管各三只,，構(gòu)成三相橋式結(jié)構(gòu),。

（4）現(xiàn)在市售VNF系列（N溝道）產(chǎn)品，是美國Supertex公司生產(chǎn)的超高頻功率場效應(yīng)管,，其最高工作頻率FP=120MHz,，IDSM=1A，PDM=30W,，共源小信號低頻跨導(dǎo)gm=2000μS,。適用于高速開關(guān)電路和廣播、通信設(shè)備中,。

（5）使用VMOS管時必須加合適的散熱器后,。以VNF306為例，該管子加裝140×140×4（mm）的散熱器后,，最大功率才能達(dá)到30W,。

（6）多管并聯(lián)后，由于極間電容和分布電容相應(yīng)增加,，使放大器的高頻特性變壞,，通過反饋容易引起放大器的高頻寄生振蕩。為此,，并聯(lián)復(fù)合管管子一般不超過4個,，而且在每管基極或柵極上串接防寄生振蕩電阻。