【正文】 電阻。場效應(yīng)管柵源兩端工作在 PN結(jié)的反向偏置（或絕緣）情況下，所以 R GS可以高達(dá) 100兆歐以上。這一特點是普通晶體管無法相比的。輸入電阻高，使場效應(yīng)管幾乎不從信號源索取電流，對信號前級的影響極小，保證了良好的放大性能。 此外，場效應(yīng)管和普通晶體三極管一樣，也有它的極限運用參數(shù)。如最大漏源電壓、最大柵源電壓、最大漏源電流、最大耗散功率等。 1) 具有較高輸入阻抗和低噪聲等優(yōu)點，因而被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中，尤其用場效管做整個電子設(shè)備的輸入級，可以獲得一般晶體管很難達(dá)到的整機低噪聲性能。 2) 結(jié)型和絕緣柵型場效應(yīng)管的控制原理相同。 3) 兩種工作方式：當(dāng)柵壓為零時有較大漏極電流的稱為耗盡型；當(dāng)柵壓為零，漏極電流也為零，必須再加一定的柵壓之后才有漏極電流的稱為增強型。 4. 場效應(yīng)管的特點 1) 場效應(yīng)管是電壓控制元件，而晶體管是電流控制元件。 2) 場效應(yīng)管利用多數(shù)載流子導(dǎo)電，所以稱之為單極型器件；而晶體管則既利用多數(shù)載流子，也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電，被稱為雙極型器件。 3) 場效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用，柵壓也可正可負(fù)，靈活性比晶體管好。 4) 場效應(yīng)管能在很小電流和很低電壓的條件下工作，而且它的制造工藝可以很方便地把很多場效應(yīng)管集成在一塊硅片上，因此場效應(yīng)管在大規(guī)模集成電路中得到了廣泛的應(yīng)用。 5. 場效應(yīng)管與晶體管的比較 1) 場效應(yīng)管的柵、漏、源三個電極，一般可以和普通晶體管的基級、集電極、發(fā)射極相對應(yīng)。在使用時，要根據(jù)電路要求選擇合適的管型。注意漏源電壓、柵源電壓、最大電流、耗散功率不要超過極限運用參數(shù)。 2) 場效應(yīng)管有 P型溝道和 N型溝道之分。使用時要注意外加電壓的極性，不能接反。 3) 場效應(yīng)管輸入電阻很高，特別是絕緣柵場效應(yīng)管更是這樣。因此，在柵極產(chǎn)生的感應(yīng)電荷很難被泄放掉，會逐漸積累造成電壓升高，很容易把二氧化硅絕緣層擊穿損壞。在保存、焊接管子時都要使三個電極相互短路。另外，安裝、測試用的烙鐵、儀器、儀表等的外殼都要接地良好。 6. 使用場效應(yīng)管應(yīng)注意的問題 晶閘管 1）結(jié)構(gòu) 晶閘管具有三個 PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)，其外形、結(jié)構(gòu)和圖形符號如圖 722所示。由最外的 P1層和 N2層各引出一個電極，分別為陽極 A和陰極 K，由中間 P2層引出的電極是門極 G。 1. 晶閘管的結(jié)構(gòu)和類型 圖 7 2 2 晶 閘 管 的 外 形 、 結(jié) 構(gòu) 和 符 號P2GKAJJJ3AKGAGK AGK( a ) 外 形 ( b ) 結(jié) 構(gòu)( c ) 符 號12N2N1P1 2) 類型 常用的大功率晶閘管有螺栓式和平板式兩種外形，如圖 722(a)所示。晶閘管在工作過程中會因損耗而發(fā)熱，因此必須安裝散熱器。螺栓式晶閘管是靠陽極（螺栓）擰緊在鋁制散熱器上，可自然冷卻；平板式晶閘管由兩個相互絕緣的散熱器夾緊晶閘管， 靠冷風(fēng)冷卻， 額定電流大于 200 A的晶閘管都采用平板式外形結(jié)構(gòu)。晶閘管還可以采用水冷、油冷等冷卻方式。 我們通過圖 723所示的電路來說明晶閘管的工作原理 。 電路中 ， 由電源 Ea、 白熾燈 、 晶閘管的陽極和陰極組成晶閘管主電路；由電源 Eg、 開關(guān) S、 晶閘管的門極和陰極組成控制電路 , 也稱觸發(fā)電路 。 2. 晶閘管的工作原理 ＋－Ea＋－EgS＋－Ea＋－EgS＋－Ea＋－EgS圖 7 2 3 晶 閘 管 導(dǎo) 通 實 驗 電 路 圖 當(dāng)晶閘管的陽極 A接電源 Ea的正端，陰極 K經(jīng)白熾燈接電源的負(fù)端時， 晶閘管承受正向電壓。當(dāng)控制電路中的開關(guān) S斷開時，白熾燈不亮，說明晶閘管不導(dǎo)通。 當(dāng)晶閘管的陽極和陰極承受正向電壓，控制電路中開關(guān) S閉合，使控制極也加正向電壓（控制極相對陰極）時，白熾燈亮，說明晶閘管導(dǎo)通。 當(dāng)晶閘管導(dǎo)通時，將控制極上的電壓去掉（即將開關(guān) S斷開），白熾燈依然亮，說明一旦晶閘管導(dǎo)通，控制極就失去了控制作用。 當(dāng)晶閘管的陽極和陰極間加反向電壓時，不管控制極加不加電壓，燈都不亮，晶閘管截止。如果控制極加反向電壓，無論晶閘管主電路加正向電壓還是反向電壓，晶閘管都不導(dǎo)通。 為了進(jìn)一步說明晶閘管的工作原理 ， 可把晶閘管看成是由一個 PNP型和一個 NPN型晶體管連接而成的 ， 連接形式如圖 727所示 。 陽極 A相當(dāng)于 PNP型晶體管 V1的發(fā)射極 ， 陰極 K相當(dāng)于 NPN型晶體管 V2的發(fā)射極 。 KIKV2IC 2P N PV1IC 1N P NIAIGGSECAEAR( b )( a )N2N1P2GP1P2N1KA圖 7 2 4 晶 閘 管 工 作 原 理 等 效 電 路 1) 正向重復(fù)峰值電壓 U DRM 在控制極斷路和晶閘管正向阻斷的條件下，可重復(fù)加在晶閘管兩端的正向峰值電壓。一般規(guī)定此電壓為正向轉(zhuǎn)折電壓 U BO的 80%。 2) 反向重復(fù)峰值電壓 U RRM 在控制極斷路時，可以重復(fù)加在晶閘管兩端的反向峰值電壓，此電壓取反向擊穿電壓 U RO的 80%。 3) 通態(tài)平均電流 I V(AV) 在環(huán)境溫度小于 40℃ 和標(biāo)準(zhǔn)散熱及全導(dǎo)通的條件下，晶閘管可以連續(xù)導(dǎo)通的工頻正弦半波電流平均值稱為通態(tài)平均電流或正向平均電流。 4. 晶閘管的主要參數(shù) 1）晶閘管的命名方法 1. 晶閘管的命名及測試方法 2) 對于晶閘管的三個電極，可以用萬用表粗測其好壞。依據(jù)PN結(jié)單向?qū)щ娫?，用萬用表歐姆檔測試元件的三個電極之間的阻值，可初步判斷管子是否完好。如用萬用表 R 1 KΩ 檔測量陽極 A和陰極 K之間的正、反向電阻都很大，在幾百千歐以上，且正、反向電阻相差很??；用 R 10或 R 100檔測量控制極 G和陰極 K之間的阻值，其正向電阻應(yīng)小于或接近于反向電阻，這樣的晶閘管是好的。如果陽極與陰極或陽極與控制極間有短路，陰極與控制極間為短路或斷路，則晶閘管是壞的。 本章小結(jié) 1．常用電阻器有碳膜、金屬膜和線繞電阻等，主要參數(shù)是標(biāo)稱阻值、允許誤差和額定功率，在電路中起限流、分流、降壓、分壓、負(fù)載及阻抗匹配等作用。 2．電容在電路中具有隔斷直流電，通過交流電的作用，主要用于耦合、濾波、去耦、旁路及調(diào)諧等電路中。 3．電感是利用自感原理制成的電子元件，主要用于扼流、濾波和儲能電路。變壓器是利用互感原理制成的，主要用于耦合、變壓和阻抗變換等電路。 4．開關(guān)和接插件在電路中主要起通斷控制和連接器的作用。 5．半導(dǎo)體具有熱敏、光敏和摻雜特性，本征半導(dǎo)體摻入微量三價元素可制成 P型半導(dǎo)體，摻入微量五價元素可制成 N型半導(dǎo)體。 6． P型半導(dǎo)體和 N型半導(dǎo)體相結(jié)合可形成 PN結(jié)， PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?，即正向偏置?dǎo)通，反向偏置截止。 7．一個 PN結(jié)經(jīng)過封裝并引出電極后，就形成了二極管，二極管具有單向?qū)щ娦浴０从猛径O管可分為整流、檢波以及穩(wěn)壓、發(fā)光、變?nèi)?、光電等特殊二極管。 8．普通硅二極管的正向?qū)妷杭s為 ，鍺管約為 ～。整流二極管的主要參數(shù)為最大整流電流和最高反向工作電壓。 9．雙極型三極管有 NPN和 PNP兩大類，輸出特性曲線包括飽和、放大、截止和擊穿四個區(qū)。其中放大、飽和和截止為三種工作狀態(tài)。根據(jù)輸入回路和輸出回路公共端的不同，三極管電路有共發(fā)射極、共集電極和共基極三種接法。三極管主要參數(shù)有共射電流放大系數(shù) β、反向擊穿電壓值 UCEO、最大集電極電流 ICM和最大管耗 PCM等。三極管是電流控制器件。 10．場效應(yīng)晶體管是一種單極型晶體管，可分為結(jié)型（ JFET）和絕緣柵型（ MOS）兩種，每種又可分為 P溝道和 N溝道兩種。場效應(yīng)管的主要參數(shù)有飽和漏源電流 Idss、夾斷電壓Up和跨導(dǎo) gM等。場效應(yīng)管是一種電壓控制器件。 11. 晶閘管是一種大功率半導(dǎo)體變流器件，有三個 PN結(jié)，當(dāng)陽極和控制極同時加正向電壓時，晶閘管導(dǎo)通，導(dǎo)通后切斷控制電壓，晶閘管仍維持導(dǎo)通狀態(tài)。