絕緣柵型
場效應管(MOSFET)除了放大能力稍弱,在導通電阻、開關(guān)速度、噪聲及抗干擾能力等方面較雙極型三極管均有著明顯的優(yōu)勢。
其中的大多數(shù)場效應管管,尤其是功率型場效應管管,內(nèi)部集成有完好的保護電路,使用起來與雙極型三極管一樣方便。不過,保護單元的存在卻又使得場效應管內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得更加復雜,測量方法也與傳統(tǒng)雙極型三極管差不多。
一、基本類型MOS管測試
MOS管內(nèi)部的保護環(huán)節(jié)有多種類型,這就決定了測量過程存在著多樣性,常見的NMOS管內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。
圖1、圖2所示NMOS管的D-S間均并聯(lián)有一只寄生二極管(InternalDiode)。與圖1稍有不同,圖2所示NMOS管的G-S之間還設(shè)計了一只類似于雙向穩(wěn)壓管的元件"保護二極管",由于保護二極管的開啟電壓較高,用萬用表一般無法測量出該二極管的單向?qū)щ娦?。因此,這兩種管子的測量方法基本類似,具體測試步驟如下:
1.MOS管柵極與漏、源兩極之間絕緣阻值很高,因此在測試過程中G-D、G-S之間均表現(xiàn)出很高的電阻值。而寄生二極管的存在將使D、S兩只管腳間表現(xiàn)出正反向阻值差異很大的現(xiàn)象。選擇指針萬用表的R×1kΩ擋,輪流測試任意兩只管腳之間的電阻值。當指針出現(xiàn)較大幅度偏轉(zhuǎn)時,與黑筆相接的管腳即為NMOS管的S極,與紅筆相接的管腳為漏極D,剩余第3腳則為柵極G,如 圖3所示。
2.短接G、D、S三只電極,泄放掉G-S極間等效結(jié)電容在前面測試過程中臨時存儲電荷所建立起的電壓UGS。圖2所示MOS管的G-s極間接有雙向保護二極管,可跳過這一步。
3.萬用表電阻擋切換到的R×10kΩ擋(內(nèi)置9V電池)后調(diào)零。將黑筆接漏極D、紅筆接源極S,經(jīng)過上一步的短接放電后,UGS降為0V,MOS管尚未導通,其D-S間電阻RDS為∞,故指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn),如 圖4所示。
4.有以下兩種方法能夠?qū)OS管的質(zhì)量與性能好壞作出準確的判斷:第一種方法:
①用手指碰觸G-D極,此時指針向右發(fā)生偏轉(zhuǎn),如圖3所示。手指松開后,指針略微有一些擺動。
?、谟檬种改笞-S極,形成放電通道,此時指針緩慢回轉(zhuǎn)至電阻∞的位置,如圖6所示。
圖2所示MOS管的G-S間接有保護二極管,手指撤離G-D極后即使不去接觸G-S極,指針也將自動回到電阻∞的位置。值得注意的是,測試過程中手指不要接觸與測試步驟不相關(guān)的管腳,包括與漏極D相連的散熱片,避免后續(xù)測量過程中因萬用表指針偏轉(zhuǎn)異常而造成誤判。第二種方法:
?、儆眉t筆接源極S,黑筆接柵極G,對G-S之間的等效結(jié)電容進行充電,此時可以忽略萬用表指針的輕微偏轉(zhuǎn),如圖7所示。
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