Цоколевка полевого транзистора – Обозначение полевого транзистора.

Что такое полевой транзистор и как его проверить

Добрый день, друзья!

Недавно мы с вами начали плотнее знакомились с тем, как устроено компьютерное «железо». И познакомились одним из его «кирпичиков» — полупроводниковым диодом. Компьютер – это сложная система, состоящая из отдельных частей. Разбирая, как работают эти отдельные части (большие и малые), мы приобретаем знание.

Обретая знание, мы получаем шанс помочь своему железному другу-компьютеру, если он вдруг забарахлит. Мы же ведь в ответе за тех, кого приручили, не правда ли?

Сегодня мы продолжим это интересное дело, и попробуем разобраться, как работает самый, пожалуй, главный «кирпичик» электроники – транзистор. Из всех видов транзисторов (их немало) мы ограничимся сейчас рассмотрением работы полевых транзисторов.

Почему транзистор – полевой?

Слово «транзистор» образовано от двух английских слов translate и resistor, то есть, иными словами, это преобразователь сопротивления.

Среди всего многообразия транзисторов есть и полевые, т.е. такие, которые управляются электрическим полем.

Электрическое поле создается напряжением. Таким образом, полевой транзистор – это полупроводниковый прибор, управляемый напряжением.

В англоязычной литературе используется термин MOSFET (MOS Field Effect Transistor). Есть другие типы полупроводниковых транзисторов, в частности, биполярные, которые управляются током. При этом на управление затрачивается и некоторая мощность, так как к входным электродам необходимо прикладывать некоторое напряжение.

Канал полевого транзистора может быть открыт только напряжением, без протекания тока через входные электроды (за исключением очень небольшого тока утечки). Т.е. мощность на управление не затрачивается. На практике, однако, полевые транзисторы используются большей частью не в статическом режиме, а переключаются с некоторой частотой.

Конструкция полевого транзистора обуславливает наличие в нем внутренней переходной емкости, через которую при переключении протекает некоторый ток, зависящий от частоты (чем больше частота, тем больше ток). Так что, строго говоря, некоторая мощность на управление все-таки затрачивается.

Где используются полевые транзисторы?

Настоящий уровень технологии позволяет сделать сопротивление открытого канала мощного полевого транзистора (ПТ) достаточно малым – в несколько сотых или тысячных долей Ома!

И это является большим преимуществом, так как при протекании тока даже в десяток ампер рассеиваемая на ПТ мощность не превысит десятых или сотых долей Ватта.

Таким образом, можно отказаться от громоздких радиаторов или сильно уменьшить их размеры.

ПТ широко используются в компьютерных блоках питания и низковольтных импульсных стабилизаторах на материнской плате компьютера.

Из всего многообразия типов ПТ для этих целей используются ПТ с индуцированным каналом.

Как работает полевой транзистор?

ПТ с индуцированным каналом содержит три электрода — исток (source), сток (drain), и затвор (gate). 

Принцип работы ПТ наполовину понятен из графического обозначения и названия электродов.

Канал ПТ – это «водяная труба», в которую втекает «вода» (поток заряженных частиц, образующих электрический ток) через «источник» (исток).

«Вода» вытекает из другого конца «трубы» через «слив» (сток). Затвор – это «кран», который открывает или перекрывает поток. Чтобы «вода» пошла по «трубе», надо создать в ней «давление», т.е. приложить напряжение между стоком и истоком.

Если напряжение не приложено («давления в системе нет»), тока в канале не будет.

Если приложено напряжение, то «открыть кран» можно подачей напряжения на затвор относительно истока.

Чем большее подано напряжение, тем сильнее открыт «кран», больше ток в канале «сток-исток» и меньше сопротивление канала.

В источниках питания ПТ используется в ключевом режиме, т.е. канал или полностью открыт, или полностью закрыт.

Честно сказать, принципы действия ПТ гораздо более сложны, он может работать не только в ключевом режиме. Его работа описывается многими заумными формулами, но мы не будем здесь все это описывать, а ограничимся этими простыми аналогиями.

Скажем только, что ПТ могут быть с n-каналом (при этом ток в канале создается отрицательно заряженными частицами) и p-каналом (ток создается положительно заряженными частицами). На графическом изображении у ПТ с n-каналом стрелка направлена внутрь, у ПТ с p-каналом – наружу.

Собственно, «труба» — это кусочек полупроводника (чаще всего – кремния) с примесями химических элементов различного типа, что обуславливает наличие положительных или отрицательных зарядов в канале.

Теперь переходим к практике и поговорим о том,

Как проверить полевой транзистор?

В норме сопротивление между любыми выводами ПТ бесконечно велико.

И, если тестер показывает какое-то небольшое сопротивление, то ПТ, скорее всего, пробит и подлежит замене.

Во многих ПТ имеется встроенный диод между стоком и истоком для защиты канала от обратного напряжения (напряжения обратной полярности).

Таким образом, если поставить «+» тестера (красный щуп, соединенный с «красным» входом тестера) на исток, а «-» (черный щуп, соединенный с черным входом тестера) на сток, то канал будет «звониться», как обычный диод в прямом направлении.

Это справедливо для ПТ с n-каналом. Для ПТ с p-каналом полярность щупов будет обратной.

Как проверить диод с помощью цифрового тестера, описано в соответствующей статье. Т.е. на участке «сток — исток» будет падать напряжение 500-600 мВ.

Если поменять полярность щупов, к диоду будет приложено обратное напряжение, он будет закрыт и тестер это зафиксирует.

Однако исправность защитного диода еще не говорит об исправности транзистора в целом. Более того, если «прозванивать» ПТ, не выпаивая из схемы, то из-за параллельно подключенных цепей не всегда можно сделать однозначный вывод даже об исправности защитного диода.

В таких случаях можно выпаять транзистор, и, используя небольшую схему для тестирования, однозначно ответить на вопрос – исправен ли ПТ или нет.

В исходном состоянии кнопка S1 разомкнута, напряжение на затворе относительно стока равно нулю. ПТ закрыт, и светодиод HL1 не светится.

При замыкании кнопки на резисторе R3 появляется падение напряжения (около 4 В), приложенное между истоком и затвором. ПТ открывается, и светодиод HL1 светится.

Эту схему можно собрать в виде модуля с разъемом для ПТ. Транзисторы в корпусе D2 pack (который предназначен для монтажа на печатную плату) в разъем не вставишь, но можно припаять к его электродам проводники, и уже их вставить в разъем. Для проверки ПТ с p-каналом полярность питания и светодиода нужно изменить на обратную.

Иногда полупроводниковые приборы выходят из строя бурно, с пиротехническими, дымовыми и световыми эффектами.

В этом случае на корпусе образуются дыры, он трескается или разлетается на куски. И можно сделать однозначный вывод об их неисправности, не прибегая к приборам.

В заключение скажем, что буквы MOS в аббревиатуре MOSFET расшифровываются как Metal — Oxide — Semiconductor (металл – оксид – полупроводник). Такова структура ПТ – металлический затвор («кран») отделен от канала из полупроводника слоем диэлектрика (оксида кремния).

Надеюсь, с «трубами», «кранами» и прочей «сантехникой» вы сегодня разобрались.

Однако, теория, как известно, без практики мертва! Надо обязательно поэкспериментировать с полевиками, поковыряться, повозиться с их проверкой, пощупать, так сказать.

Кстати, купить полевые транзисторы можно вот здесь.

vsbot.ru

МОЩНЫЕ ИМПОРТНЫЕ ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

    В данном материале предоставляется справочная информация по зарубежным полевым транзисторам большой мощности. В таблице указаны только основные параметры — предельное напряжение стока, ток, рассеиваемая мощность и сопротивление открытого перехода сток-исток. Для более подробной информации, скопируйте название транзистора в поле ДАТАШИТ — справа сверху страницы и скачайте PDF файл с описанием. Полевые транзисторы мощные часто применяются в стабилизаторах напряжения и тока, выходных каскадах усилителей мощности, ключах зарядных устройств и преобразователей.

МОЩНЫЕ ИМПОРТНЫЕ ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

 МаркаНапряжение, BСопротивление перехода, ОмТок стока, AМощность, ВтКорпус 
 123456 
 STH60N0SFI500,02340,065ISOWATT218 
 STVHD90FI500,02330,040ISOWATT220 
 STVHD90500,02352,0125ТО-220 
 STH60N05500,02360,0150ТО-218 
 IRFZ40500,02835.0125ТО-220 
 BUZ15500.0345,0125ТО-3 
 SGSP592500,03340,0150ТО-3 
 SGSP492500.03340,0150ТО-218 
 IRFZ42FI500,03524,040ISOWATT220 
 IRFZ42500,03535,0125ТО-220 
 BUZ11FI500,0420,035ISOWATT220 
 BUZ11500,0430,075ТО-220 
 BUZ14500,0439,0125ТО-3 
 BUZ11A500,0625,075ТО-220 
 SGSP382500.0628,0100ТО-220 
 SGSР482500.0630.0125ТО-218 
 BUZ10500.0820.070ТО-220 
 BUZ71FI500,1012,030ISOWATT220 
 IRF20FI500,1012,530ISOWATT220 
 BUZ71506,1014,040ТО-220 
 IRFZ20500,1015.040ТО-220 
 BUZ71AFI500,1211,030ISOWATT220 
 IRFZ22FI500,1212,030ISOWATT220 
 BUZ71A500,1213,040ТО-220 
 IRFZ22500,1214,040ТО-220 
 BUZ10A500,1217,075ТО-220 
 SGSP322500,1316,075ТО-220 
 SGSP358500.307,050ТО-220 
 MTh50N06FI600,02826,065ISOWATT218 
 MTh50N06600,02840,0150ТО-218 
 SGSP591600,03340,0150ТО-3 
 SGSP491600,03340,0150ТО-218 
 BUZ11S2FI600,0420,035ISOWATT220 
 BUZ11S2600,0430,075ТО-220 
 IRFP151FI600,05526,065ISOWATT218 
 IRF151600.05540,0150ТО-3 
 IRFP151600.05540,0150ТО-218 
 SGSP381600,0628,0100ТО-220 
 SGSP481600.0630.0125ТО-218 
 IRFP153FI600,0821,065ISOWATT218 
 IRF153600,0833,0150ТО-3 
 IRFP153600,0834.0150ТО-218 
 SGSP321600,1316,075ТО-220 
 MTP3055EFI600,1510,030ISOWATT220 
 МТР3055Е600,1512.040ТО-220 
 IRF521FI800,277,030ISOWATT220 
 IRF521800.279,260ТО-220 
 IRF523FI800366,030ISOWATT220 
 IRF523800.368,060ТО-220 
 SGSP472800,0535.0150ТО-218 
 IRF541800,07715,040ISOWATT220 
 IRF141800.07728,0125ТО-3 
 IRF541800.07728,0125ТО-220 
 IRF543F1800,1014,040SOWATT220 
 SGSP362800,1022.0100ТО-220 
 IRF143800,1025,0125ТО-3 
 SGSР462800.1025,0125ТО-218 
 IRF543800,1025.0125О-220 
 IRF531FI800.169,035SOWATT220 
 IRF531800.1614,079О-220 
 IRF533FI800,238,035ISOWATT220 
 IRF533800,2312.079ТО-220 
 IRF511800,545.643ТО-220 
 IRF513800,744,943ТО-220 
 IRFP150FI1000,05526,065ISOWATT218 
 IRF1501000,05540,0150ТО-3 
 IRFP1501000,05540,0150ТО-218 
 BUZ241000,632,0125ТО-3 
 IRF540FI1000,07715,040ISOWATT220 
 IRF1401000,07728,0125ТО-3 
 IRF5401000,07728,0125ТО-220 
 SGSP4711000,07530,0150ТО-218 
 IRFP152FI1000,0821,065ISOWATT218 
 IRF1521000,0833,0150ТО-3 
 IRFP1521000,0834.0150ТО-218 
 IRF542FI1000,1014,040ISOWATT220 
 BUZ211000,1019.075ТО-220 
 BUZ251000,1019.078ТО-3 
 IRF1421000,1025,0125ТО-3 
 IRF542100′0,1025,0125ТО-220 
 SGSP3611000,1518,0100ТО-220 
 SGSP4611000,1520.0125ТО-218 
 IRF530FI1000,169,035ISOWATT220 
 IRF5301000,1614.079ТО-220 
 BUZ201000,2012.075ТО-220 
 IRF532FI1000.238.035ISOWATT220 
 IRF5321000,2312,079ТО-220 
 BUZ72A1000,259,040ТО-220 
 IRF520FI1000.277,030ISOWATT220 
 IRF5201000,279,260ТО-220 
 SGSP3111000,3011.075ТО-220 
 IRF522FI1000,366.030ISOWATT220 
 IRF5221000,368,060ТО-220 
 IRF5101000,545,643ТО-220 
 SGSP3511000,606,050ТО-220 
 IRF5121000,744,943ТО-220 
 SGSP3011001,402,518ТО-220 
 IRF621FI1600,804.030ISOWATT220 
 IRF6211500,805,040ТО-220 
 IRF623FI1501,203,530ISOWATT220 
 IRF6231501.204.040ТО-220 
 STh43N20FI2000.08520.070ISOWATT220 
 SGSP5772000,1720,0150ТО-3 
 SGSP4772000,1720,0150ТО-218 
 8UZ342000,2019,0150ТО-3 
 SGSP3672000,3312,0100ТО-220 
 BUZ322000,409,575ТО-220 
 SGSP3172000,756,075ТО-220 
 IRF620FI2000,804,030ISOWATT220 
 IRF6202000,805,040ТО220 
 IRF622FI2001.203,530ISOWATT220 
 IRF6222001.204,040ТО-220 
 IRF741FI3500.555,540ISOWATT220 
 IRF7413500,5510,0125ТО-220 
 IRF7433500.808,3125ТО-220 
 IRF731FI3501,003,535ISOWATT220 
 IRF7313501,005,575ТО-220 
 IRF733FI3501,503,035ISOWATT220 
 IRF7333501,504.575ТО-220 
 IRF721FI3501,802.530ISOWATT220 
 IRF7213501,803.350ТО-220 
        
 IRF723FI3502,502,030ISOWATT220 
 IRF7233502,502,850ТО-220 
 IRFP350FI4000,3010,070ISOWATT218 
 IRF3504000,3015,0150ТО-3 
 IRFP3504000,3016,0180ТО-218 
 IRF740FI4000,555,540ISOWATT220 
 IRF7404000,5510,0125ТО-220 
 SGSP4754000,5510,0150ТО-218 
 IRF742FI4000,804,540ISOWATT220 
 IRF7424000,808,3125ТО-220 
 IRF730FI4001,003,535ISOWATT220 
 BUZ604001,005,575ТО-220 
 IRF7304001,005,575ТО-220 
 IRF732FI4001,503,035ISOWATT220 
 BUZ60B4001,504,575ТО-220 
 IRF7324001,504,575ТО-220 
 IRF720FI4001,802,530ISOWATT220 
 BUZ764001,803,040ТО-220 
 IRF7204001,803,350ТО-220 
 IRF722FI4002,502,030ISOWATT220 
 BUZ76A4002,502,640ТО-220 
 IRF7224002,502,850ТО-220 
 SGSP34140020,00,618ТО-220 
 IRFP451FI4500,409,070ISOWATT218 
 IRF4514500,4013,0150ТО-3 
 IRFP4514500,4014,0180ТО-218 
 IRFP453FI4500,508,070ISOWATT218 
 IRF4534500,5011,0150ТО-3 
 IRFP4534500,5012,0180ТО-218 
 SGSP4744500,709,0150ТО-218 
 IRF841FI4500,854,540ISOWATT220 
 IF8414500.858,0125ТО-220 
 IRFP441FI4500,855,560ISOWATT218 
 IRF843FI4501,104,040ISOWATT220 
 IRF8434501,107,0125ТО-220 
 IRF831FI4501,503,035ISOWATT220 
 IRF8314501,504,575ТО-220 
 SGSP3644501,505,0100ТО-220 
 IRF833FI4502,002,535ISOWATT220 
 IRF8334502,004,075Т0220 
 IRF821FI4503,002,030ISOWATT220 
 IRF8214503,002,550ТО-220 
 SGSP3304503,003,075ТО-220 
 IRF823FI4504,001.530ISOWATT220 
 IRF8234504,002,250ТО-220 
 IRFP450FI5000,409,070ISOWATT218 
 IRF4505000,4013,0150ТО-3 
 IRFP4505000,4014,0180ТО-218 
 IRFP452FI5000,508,070ISOWATT218 
 IRF4525000,5011,0150ТО-3 
 IRFP4S25000,5012,0180ТО-218 
 BUZ3535000,609,5125ТО-218 
 BUZ455000,609,6125ТО-3 
 SGSP5795000,709,0150ТО-3 
 SGSP4795000,709.0150TO-218 
 BU23545000,808,0125TO-218 
 BUZ45A5000,808,3125TO-3 
 IRF840FI5000,854,540ISOWATT220 
 IRF8405000,858,0125TO-220 
 IRFP440FI5000,855,560ISOWATT218 
 IRF842FI5001,104,040ISOWATT220 
 IRF8425001.107,0125TO-220 
 IRF830FI5001,503,035ISOWATT220 
 BUZ41A5001,504,575TO-220 
 IRF8305001,504,575TO-220 
 SGSP3695001,505,0100TO-220 
 IRF832FI5002,002,535ISOWATT220 
 BUZ425002,004,075TO-220 
 IRF8325002,004,075TO-220 
 IRF820FI5003,002,030ISOWATT220 
 BUZ745003,002,440TO-220 
 IRF8205003,002,550TO-220 
 SGSP3195003,802,875TO-220 
 IRF322FI5004,001,530ISOWATT220 
 BUZ74A5004,002,040TO-220 
 IRF8225004,002,250TO-220 
 SGSP3685502,505,0100TO-220 
 MTH6N60FI6001,203.540ISOWATT218 
 MTP6N60FI6001,206,0125ISOWATT220 
 MTP3N60FI600.2,502,535I30WATT220 
 MTP3N606002,503,075TO-220 
 STH9N80FI8001,00 .5,670ISOWATT218 
 STH9N808001,009,0180TO-218 
 STH8N80FI8001,205,070ISOWATT218 
 STH8N808001,208.0180TO-218 
 STHV82FI8002,003,565ISOWATT218 
 STHV828002,005,5125TO-218 
 BUZ80AFI8003,002,440ISOWATT220 
 BUZ80A8003,003,8100TO-220 
 BUZ80FI8004,002,035ISOWATT220 
 BUZ808004,002,675TO-220 
 STH6N100FI10002,003,770ISOWATT218 
 STH6N10010002,006,0180TO-218 
 STHV102FI10003,503,065ISOWATT218 
 STHV10210003,504,2125TO-218 
 SGS100MA010D11000,01450120TO-240 
 SGS150MA010D11000,00975150TO-240 
 SGS30MA050D15000,201530TO-240 
 SGS35MA050D15000,1617,535TO-240 
 TSD200N05V500,006200600Isotop 
 TSD4M150V1000,01470135Isotop 
 TSD4M251V1500,02170110Isotop 
 TSD4M250V2000,02160110Isotop 
 TSD4M351V3500,0753050Isotop 
 TSD4M350V4000,0753050Isotop 
 TSD4M451V4500,12845Isotop 
 TSD2M450V5000,226100Isotop 
 TSD4M450V5000,12845Isotop 
 TSD22N80V8000,42277Isotop 
 TSD5MG40V10000,7917Isotop

ОБОЗНАЧЕНИЕ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

   Проверку полевого транзистора на исправность можно проводить мультиметром в режиме тестирования P-N переходов диодов. Показываемое мультиметром значение сопротивления на этом пределе численно равно прямому напряжению на P-N переходе в милливольтах. У исправного транзистора между всеми его выводами должно быть бесконечное сопротивление. Но в некоторых современных мощных полевых транзисторах между стоком и истоком имеется встроенный диод поэтому бывает, что канал «сток-исток» при проверке ведет себя как обычный диод. Черным (отрицательным) щупом прикасаемся к стоку (D), красным (положительным) — к истоку (S). Мультиметр показывает прямое падение напряжения на внутреннем диоде (500 — 800 мВ). В обратном смещении мультиметр должен показывать бесконечно большое сопротивление, транзистор закрыт. Далее, не снимая черного щупа, касаемся красным щупом затвора (G) и опять возвращаем его на исток (S). Мультиметр показывает 0 мВ, причём при любой полярности приложенного напряжения — полевой транзистор открылся прикосновением. Если теперь черным щупом коснуться затвора (G), не отпуская красного щупа, и вернуть его на сток (D), то полевой транзистор закроется и мультиметр снова будет показывать падение напряжения на диоде. Это верно для большинства N-канальных полевых транзисторов.

   Справочники радиодеталей

elwo.ru

Транзистор. Обозначение на схемах и внешний вид транзисторов.

Внешний вид и обозначение транзистора на схемах

На фото справа вы видите первый работающий транзистор, который был создан в 1947 году тремя учёными – Уолтером Браттейном, Джоном Бардином и Уильямом Шокли.

Несмотря на то, что первый транзистор имел не очень презентабельный вид, это не помешало ему произвести революцию в радиоэлектронике.

Трудно предположить, какой бы была нынешняя цивилизация, если бы транзистор не был изобретён.

Транзистор является первым твёрдотельным устройством, способным усиливать, генерировать и преобразовывать электрический сигнал. Он не имеет подверженных вибрации частей, обладает компактными размерами. Это делает его очень привлекательным для применения в электронике.

Это было маленькое вступление, а теперь давайте разберёмся более подробно в том, что же представляет собой транзистор.

Сперва стоит напомнить о том, что транзисторы делятся на два больших класса. К первому относятся так называемые биполярные, а ко второму – полевые (они же униполярные). Основой как полевых, так и биполярных транзисторов является полупроводник. Основной же материал для производства полупроводников — это германий и кремний, а также соединение галлия и мышьяка — арсенид галлия (GaAs).

Стоит отметить, что наибольшее распространение получили транзисторы на основе кремния, хотя и этот факт может вскоре пошатнуться, так как развитие технологий идёт непрерывно.

Так уж случилось, но вначале развития полупроводниковой технологии лидирующее место занял биполярный транзистор. Но не многие знают, что первоначально ставка делалась на создание полевого транзистора. Он был доведён до ума уже позднее. О полевых MOSFET-транзисторах читайте здесь.

Не будем вдаваться в подробное описание устройства транзистора на физическом уровне, а сперва узнаем, как же он обозначается на принципиальных схемах. Для новичков в электронике это очень важно.

Для начала, нужно сказать, что биполярные транзисторы могут быть двух разных структур. Это структура P-N-P и N-P-N. Пока не будем вдаваться в теорию, просто запомните, что биполярный транзистор может иметь либо структуру P-N-P, либо N-P-N.

На принципиальных схемах биполярные транзисторы обозначаются вот так.

Как видим, на рисунке изображены два условных графических обозначения. Если стрелка внутри круга направлена к центральной черте, то это транзистор с P-N-P структурой. Если же стрелка направлена наружу – то он имеет структуру N-P-N.

Маленький совет.

Чтобы не запоминать условное обозначение, и сходу определять тип проводимости (p-n-p или n-p-n) биполярного транзистора, можно применять такую аналогию.

Сначала смотрим, куда указывает стрелка на условном изображении. Далее представляем, что мы идём по направлению стрелки, и, если упираемся в «стенку» – вертикальную черту – то, значит, «Прохода Нет»! «Нет» – значит p-n-p (П-Н-П ).

Ну, а если идём, и не упираемся в «стенку», то на схеме показан транзистор структуры n-p-n. Похожую аналогию можно использовать и в отношении полевых транзисторов при определении типа канала (n или p). Про обозначение разных полевых транзисторов на схеме читайте тут.

Обычно, дискретный, то есть отдельный транзистор имеет три вывода. Раньше его даже называли полупроводниковым триодом. Иногда у него может быть и четыре вывода, но четвёртый служит для подключения металлического корпуса к общему проводу. Он является экранирующим и не связан с другими выводами. Также один из выводов, обычно это коллектор (о нём речь пойдёт далее), может иметь форму фланца для крепления к охлаждающему радиатору или быть частью металлического корпуса.

Вот взгляните. На фото показаны различные транзисторы ещё советского производства, а также начала 90-ых.

А вот это уже современный импорт.

Каждый из выводов транзистора имеет своё назначение и название: база, эмиттер и коллектор. Обычно эти названия сокращают и пишут просто Б (База), Э (Эмиттер), К (Коллектор). На зарубежных схемах вывод коллектора помечают буквой C, это от слова Collector — «сборщик» (глагол Collect — «собирать»). Вывод базы помечают как B, от слова Base (от англ. Base — «основной»). Это управляющий электрод. Ну, а вывод эмиттера обозначают буквой E, от слова Emitter — «эмитент» или «источник выбросов». В данном случае эмиттер служит источником электронов, так сказать, поставщиком.

В электронную схему выводы транзисторов нужно впаивать, строго соблюдая цоколёвку. То есть вывод коллектора запаивается именно в ту часть схемы, куда он должен быть подключен. Нельзя вместо вывода базы впаять вывод коллектора или эмиттера. Иначе не будет работать схема.

Как узнать, где на принципиальной схеме у транзистора коллектор, а где эмиттер? Всё просто. Тот вывод, который со стрелкой – это всегда эмиттер. Тот, что нарисован перпендикулярно (под углом в 900) к центральной черте – это вывод базы. А тот, что остался – это коллектор.

Также на принципиальных схемах транзистор помечается символом VT или Q. В старых советских книгах по электронике можно встретить обозначение в виде буквы V или T. Далее указывается порядковый номер транзистора в схеме, например, Q505 или VT33. Стоит учитывать, что буквами VT и Q обозначаются не только биполярные транзисторы, но и полевые в том числе.

Далее узнаем, как найти транзисторы на печатной плате электронного прибора.

В реальной электронике транзисторы легко спутать с другими электронными компонентами, например, симисторами, тиристорами, интегральными стабилизаторами, так как те имеют такие же корпуса. Особенно легко запутаться, когда на электронном компоненте нанесена неизвестная маркировка.

В таком случае нужно знать, что на многих печатных платах производится разметка позиционирования и указывается тип элемента. Это так называемая шелкография. Так на печатной плате рядом с деталью может быть написано Q305. Это значит, что этот элемент транзистор и его порядковый номер в принципиальной схеме – 305. Также бывает, что рядом с выводами указывается название электрода транзистора. Так, если рядом с выводом есть буква E, то это эмиттерный электрод транзистора. Таким образом, можно чисто визуально определить, что же установлено на плате – транзистор или совсем другой элемент.

Как уже говорилось, это утверждение справедливо не только для биполярных транзисторов, но и для полевых. Поэтому, после определения типа элемента, необходимо уточнять класс транзистора (биполярный или полевой) по маркировке, нанесённой на его корпус.


Полевой транзистор FR5305 на печатной плате прибора. Рядом указан тип элемента — VT

Любой транзистор имеет свой типономинал или маркировку. Пример маркировки: КТ814. По ней можно узнать все параметры элемента. Как правило, они указаны в даташите (datasheet). Он же справочный лист или техническая документация. Также могут быть транзисторы этой же серии, но чуть с другими электрическими параметрами. Тогда название содержит дополнительные символы в конце, или, реже, в начале маркировки. (например, букву А или Г).

Зачем так заморачиваться со всякими дополнительными обозначениями? Дело в том, что в процессе производства очень сложно достичь одинаковых характеристик у всех транзисторов. Всегда есть определённое, пусть и, небольшое, но отличие в параметрах. Поэтому их делят на группы (или модификации).

Строго говоря, параметры транзисторов разных партий могут довольно существенно различаться. Особенно это было заметно ранее, когда технология их массового производства только оттачивалась.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

go-radio.ru

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Полевой
транзистор – это полупроводниковый преобразовательный прибор, в котором ток, текущий
через канал, управляется электрическим полем, возникающим при приложении
напряжения  между затвором и истоком. Предназначен для усиления мощности электромагнитных колебаний.

Полевые
транзисторы применяются в усилительных каскадах с большим входным
сопротивлением, ключевых и логических устройствах, при изготовлении микросхем.

Принцип действия полевых
транзисторов снован на использовании носителей
заряда только одного знака (электронов или дырок). Управление током, осуществляется изменением проводимости канала, через который
протекает ток транзистора под воздействием электрического поля. Поэтому эти
транзисторы называют полевыми.

По способу
создания канала различают полевые транзисторы с затвором в виде управляющего
р-n- перехода и с
изолированным затвором (МДП — или МОП — транзисторы): встроенным каналом и
индуцированным каналом.

В зависимости от
проводимости канала полевые транзисторы делятся на полевые транзисторы с
каналом р- типа и полевые транзисторы с
каналом n-
типа. Канал р- типа обладает дырочной проводимостью, а n- типа – электронной.

Полевой
транзистор с управляющим р-n- переходом – это полевой транзистор,
затвор которого отделен в электрическом отношении от канала р-n-переходом, смещенным в обратном
направлении.

Устройство полевого транзистора с управляющим р-n-переходом (каналом n- типа)

 

Условное обозначение полевого транзистора с р-n-переходом и каналом n- типа (а), каналом р- типа (б)

 

Каналом полевого
транзистора называют область в полупроводнике, в которой ток основных носителей
заряда регулируется изменением ее поперечного сечения. Электрод, через который в канал входят носители заряда, называют
истоком. Электрод, через который из канала уходят основные носители заряда — сток. Электрод, для регулирования поперечного сечения канала
за счет управляющего напряжения — затвор.

 Управляющее
(входное) напряжение подается между затвором и истоком. Напряжение Uзи является
обратным для обоих р-n-
переходов. Ширина  р-n- переходов, а, следовательно,
эффективная площадь поперечного сечения канала, его сопротивление и ток в канале
зависят от этого напряжения. С его ростом расширяются р-n- переходы, уменьшается площадь сечения
токопроводящего канала, увеличивается его сопротивление, а, следовательно,
уменьшается ток в канале. Следовательно, если между истоком и стоком включить
источник напряжения Uси, то силой тока
стока Iс, протекающего
через канал, можно управлять путем изменения сопротивления (сечения) канала с
помощью напряжения, подаваемого на затвор. На этом принципе и основана работа
полевого транзистора с управляющим р-n- переходом.

При напряжении
Uзи = 0 сечение
канала наибольшее, его сопротивление наименьшее и ток Iс получается
наибольшим. Ток стока Iс нач при Uзи = 0 называют
начальным током стока. Напряжение Uзи, при котором
канал полностью перекрывается, а ток стока Iс становится весьма
малым (десятые доли микроампер), называют напряжением отсечки Uзи отс.

 

 Статические характеристики полевого
транзистора с управляющим р-
n-
переходом

Стоковые
(выходные) характеристики полевого транзистора с р-n- переходом и каналом n- типа, отражают зависимость тока стока от напряжения Uси при
фиксированном напряжении Uзи: Ic = f(Uси) при Uзи = const.

 

Вольт-амперные характеристики полевого транзистора с р-п- переходом и каналом п- типа: а
– стоковые; б –  стокозатворная 

Особенностью
полевого транзистора является то, что на проводимость  канала оказывает влияние и управляющее
напряжение Uзи, и
напряжение Uси. При Uси = 0 выходной ток
Iс = 0. При Uси >
0 (Uзи = 0) через канал
протекает ток Ic,
в результате создается падение напряжения, возрастающее в направлении
стока. Суммарное падение напряжения участка исток-сток равно Uси. Повышение
напряжения Uси вызывает
увеличение падения напряжения в канале и уменьшение его сечения, а
следовательно, уменьшение проводимости канала. При некотором напряжении Uси происходит
сужение канала, при котором границы обоих р-n- переходов сужаются и сопротивление
канала становится высоким. Такое напряжение Uси называют напряжением насыщения Uси нас. При подаче на
затвор обратного напряжения Uзи происходит
дополнительное сужение канала, и его перекрытие наступает при меньшем значении
напряжения Uси нас. В рабочем
режиме используются пологие участки выходных характеристик. 

 

Полевые транзисторы с изолированным
затвором

 

У полевого
транзистора с изолированным затвором (МДП — транзистор), затвор отделен в электрическом отношении от канала слоем
диэлектрика. МДП —
транзисторы в
качестве диэлектрика используют оксид кремния SiO2. Другое название таких
транзисторов – МОП — транзисторы ( металл-окисел-полупроводник).

Принцип действия
МДП — транзисторов основан на изменении проводимости поверхностного
слоя полупроводника под воздействием поперечного
электрического поля. Поверхностный слой, является
токопроводящим каналом этих транзисторов. МДП — транзисторы выполняют двух типов
– со встроенным каналом и с индуцированным каналом.

Конструкция МДП — транзистора со встроенным каналом n-типа. В
исходной пластинке кремния р- типа с относительно высоким удельным
сопротивлением, с помощью диффузионной технологии
созданы две легированные области с противоположным типом
электропроводности – n.
На эти области нанесены металлические электроды – исток и сток. Между истоком и
стоком имеется поверхностный канал с электропроводностью n- типа. Поверхность
кристалла полупроводника между истоком и стоком покрыта тонким слоем диэлектрика. На этот слой нанесен металлический электрод –
затвор. Наличие слоя диэлектрика позволяет подавать
на затвор управляющее напряжение обеих полярностей.

 

При подаче на
затвор положительного напряжения,создающимся электрическим полем дырки из канала будут выталкиваться в подложку, а электроны
— из подложки в канал. Канал обогащается – электронами, и его проводимость увеличивается при возрастании ток стока . Это называется режим обогащения.

При подаче на
затвор отрицательного напряжения, относительно истока, в канале создается
электрическое поле, под влиянием которого электроны выталкиваются из канала в
подложку, а дырки втягиваются из подложки в канал. Канал обедняется основными
носителями заряда, проводимость уменьшается, а ток стока уменьшается. Такой
режим транзистора называют режимом обеднения.

В таких
транзисторах при Uзи = 0, если
приложить напряжение между стоком и истоком (Uси >
0), протекает ток стока Iс нач, называемый
начальным и, представляющий собой поток электронов.

Канал
проводимости тока не создается, а образуется
благодаря притоку электронов из полупроводниковой пластины, при
приложения к затвору напряжения положительной полярности относительно истока.
При отсутствии этого напряжения канала нету, и между истоком и стоком n-типа расположен только
кристалл р- типа, а на одном из р-n- переходов получается обратное
напряжение. В этом состоянии сопротивление между истоком и стоком велико,
и транзистор заперт. Но при подаче на затвор положительное напряжение, под влиянием поля затвора электроны будут перемещаться из областей истока и
стока и из р- области к затвору. Когда напряжение
затвора превысит пороговое значение Uзи пор, в
поверхностном слое концентрация электронов превысит концентрацию дырок, и произойдет инверсия типа электропроводности, индуцируется
токопроводящий канал n-типа, соединяющий области истока и
стока. Транзистор начинает проводить ток. Чем больше положительное напряжение
затвора, тем больше проводимость канала и ток стока. Транзистор с
индуцированным каналом может работать только в режиме обогащения.

 

Условное обозначение МДП — транзисторов:

а − со
встроенным каналом n-
типа;

б − со
встроенным каналом р- типа;

в − с выводом от
подложки;

г − с
индуцированным каналом n- типа;

д − с
индуцированным каналом р- типа;

е − с выводом от
подложки.

 

Статические характеристики полевых МДП —
транзисторов.

При Uзи = 0 через прибор
протекает ток, определяемый исходной проводимостью канала. В случае приложения к
затвору напряжения Uзи <
0 поле затвора оказывает отталкивающее действие на электроны – носители заряда в
канале, что приводит к уменьшению их концентрации в канале и проводимости
канала. Вследствие этого стоковые характеристики при Uзи <
0 располагаются ниже кривой, соответствующей Uзи = 0.

При подаче на
затвор напряжения Uзи > 
0 поле затвора притягивает электроны в канал из полупроводниковой пластины р- типа. Концентрация носителей заряда в канале увеличивается,
проводимость канала возрастает, ток стока Iс увеличивается.
Стоковые характеристики при Uзи >
0 располагаются выше исходной кривой при Uзи = 0.

Отличие стоковых
характеристик заключается в том, что управление током транзистора осуществляется
напряжением одной полярности, совпадающей с полярностью напряжения Uси. Ток Ic = 0 при
Uси = 0, в то время
как в транзисторе со встроенным каналом для этого необходимо  изменить полярность  напряжения на затворе относительно
истока.

Параметры МДП —
транзисторов аналогичны параметрам полевых транзисторов с р-n- переходом. По
входному сопротивлению МДП — транзисторы имеют лучшие показатели, чем
транзисторы с р-n- переходом.

 

схемы включения

Полевой
транзистор можно включать с общим истоком-а (ОИ),
общим стоком-в (ОС) и общим затвором-б (ОЗ).

 

Чаще
всего применяется схема с ОИ.
Каскад с общим истоком дает очень большое усиление тока и мощности. Схема с ОЗ
аналогична схеме с ОБ. Она не дает усиления тока, и поэтому усиление мощности в
ней меньше, чем в схеме ОИ. Каскад ОЗ обладает низким входным
сопротивлением, в связи с чем имеет ограниченное применение.

 

усилительный каскад на
полевых транзисторах

 

Схема усилителя, выполненного по схеме с ОИ.

Транзистор в режиме покоя обеспечивается постоянным током стока Iсп и
соответствующим ему напряжением 
сток-исток Uсип. Этот режим
обеспечивается напряжением смещения на затворе полевого транзистора Uзип. Это напряжение
возникает на резисторе Rи при прохождении
тока Iсп (URи = Iсп Rи) и прикладывается
к затвору благодаря гальванической связи через резистор R3. Резистор Rи, кроме
обеспечения напряжения смещения затвора, используется также для температурной
стабилизации режима работы усилителя по постоянному току, стабилизируя Iсп. Чтобы на
резисторе Rи не выделялась
переменная составляющая напряжения, его шунтируют конденсатором Си. Этим и
обеспечивают постоянство коэффициента усиления каскада.

   Справочники радиодеталей

elwo.ru

Транзистор полевой — проверка исправности — Транзисторы полевые — РАДИОДЕТАЛИ — Каталог статей

 

     Полевые транзисторы (ПТ), благодаря ряду уникальных параметров, в том числе высокому входному сопротивлению, малому сопротивлению в открытом состоянии, находят широкое применение в блоках  питания компьютеров, мониторов, телевизоров,  видеомагнитофонов и другой радиоэлектронной аппаратуры, постепенно, но неуклонно вытесняя транзисторы биполярные.

1         Меры предосторожности при работе с полевыми транзисторами

Чтобы предотвратить выход из строя транзистора во время проверки, очень важно соблюдать правила безопасности. Полевые транзисторы очень чувствительны к статическому электричеству, поэтому их рекомендуется проверять, предварительно организовав заземление. Для того чтобы снять с себя накопленные статические электрические заряды, необходимо надеть на руку заземляющий антистатический браслет.

При отсутствии браслета достаточно коснуться рукой батареи отопления или любых заземленных предметов, так как электростатические заряды между телами при их разделении распределяются пропорционально массе тел. Поэтому для их «обезвреживания» бывает достаточно прикоснуться даже к любой большой незаземленной металлической поверхности.

При хранении полевых транзисторов, особенно маломощных, их выводы должны быть замкнуты между собой.

2     Определение цоколёвки полевых транзисторов

Полевые транзисторы, выполненные по технологии МОП (металл-оксид-полупроводник) или МДП (металл-диэлектрик-полупроводник) в англоязычной литературе носят наименование MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor). Расположение выводов (цоколёвка) полевых транзисторов Затвор (Gate) – Сток (Drain) – Исток (Source) может быть различным. Чаще всего выводы транзистора можно определить по маркировке на плате ремонтируемого аппарата (обычно выводы маркируются латинскими буквами G, D, S). Если такой маркировки нет, то желательно воспользоваться справочными данными (datasheet). Их можно найти в инете, например на сайте alldatasheet.com. 

Основные типы корпусов полевых транзисторов импортного производства

Корпус типа D²PAK, так же известен как TO-263-3. Встречается в основном на пожилых платах, на современных используется редко.

 

 

Корпус типа DPAK, так же известен как TO-252-3. Наиболее часто используется, представляет собой уменьшенный D²PAK.

 

Корпус типа SO-8.Встречается на материнских платах и видеокартах, чаще на последних. Внутри может скрываться один или два полевых транзистора.

 

 Корпус типа SuperSO-8, он же — TDSON-8.  тличается от SO-8 тем, что 4 вывода соединены с подложкой транзистора, что облегчает температурный режим. Характерен для продуктов фирмы Infineon. Легко заменяется на аналог в корпусе SO-8

 

 

Корпус типа IPAK так же известен как TO-251-3. По сути — полный аналог DPAK, но с полноценной второй ногой. Такой тип транзисторов очень любит использовать фирма Интел на ряде своих плат

 

Для электронных компонентов иностранного производства справочные данные беруться из Даташит (Datasheet — в дословном переводе «бумажка с информацией) — официального документа от производителя электронных компонентов, в котором приводятся описание, параметры, характеристики изделия, типовые схемы и т.д. Datasheet обычно представляет собой файл в формате PDF.

3     Основные характеристики N-канального полевого транзистора

Различных параметров важных, и не очень, у полевых транзисторов много. Мы подойдем к вопросу с прикладной точки зрения и ограничимся рассмотрением необходимых нам практически параметров.

·        Vds — Drain to Source Voltage — максимальное напряжение сток-исток.

·        Vgs — Gate to Source Voltage — максимальное напряжение затвор-исток.

·        Id — Drain Current — максимальный ток стока.

·       Vgs(th) — Gate to Source Threshold Voltage — пороговое напряжение затвор-исток при котором начинает открываться переход сток-исток.

·        Rds(on) — Drain to Source On Resistance — сопротивление перехода сток-исток в открытом состоянии.

·        Q(tot) — Total Gate Charge — полныйзарядзатвора.

 

Параметр Rds(on) может указываться при разных напряжениях затвор-исток, как правило это 10 и 4.5 вольта, это важная особенность которую нужно обязательно учитывать.

 

 

4     Система маркировки полевых транзисторов

Рассмотрим на примере транзистора 20N03. Это означает, что он рассчитан на напряжение (Vds) ~30V и ток (Id) ~20A. Буква N означает, что это N-канальный транзистор. Но из любого правила есть исключения, так, например, фирма Infineon указывает в маркировке Rds, а не максимальный ток.

 

Примеры:

·       IPP15N03L — Infineon OptiMOS N-channel MOSFET Vds=30V Rds=12.6mΩ Id=42A TO220

·       IPB15N03L — Infineon OptiMOS N-channel MOSFET Vds=30V Rds=12.6mΩ Id=42A TO263(D²PAK)

·        SPI80N03S2L-05 — Infineon OptiMOS N-channel MOSFET Vds=30V Rds=5.2mΩ Id=80A TO262

·        NTD40N03R — On Semi Power MOSFET 45 Amps, 25 Volts Rds=12.6mΩ

·        STD10PF06 — ST STripFET™ II Power P-channel, MOSFET 60V 0.18Ω  10A IPAK/DPAK

 

Итак, в случае маркировки XXYZZ мы можем утверждать, что XX — или Rds, или Id Y — тип канала ZZ – Vds.

 

 

5      Алгоритм проверки исправности полевого транзистора

 

Проверку можно проводить стрелочным омметром (предел х100), но более удобно это делать цифровым мультиметром в режиме тестирования P-N пере­ходов (предел, отмеченный значком ). Показываемое мультиметром зна­чение сопротивления на этом пределе численно равно напряжению на P-N переходе в милливольтах.

Рассмотрим проверку на примере транзистора 20N03:

У исправного полевого транзистора между всеми его выводами должно быть бесконечное сопротивление. Причем бесконечное сопротивление прибор должен показывать независимо от полярности прикладываемого напряжения (щупов). 

В современных мощных полевых транзисторах между стоком и истоком имеется встроенный диод поэтому канал «сток-исток» при проверке ведет себя как обычный диод.

Черным (отрицательным) щупом прикасаемся к подложке — СТОКУ (D), красным (положительным) — к выводу ИСТОКА (S). Мультиметр показывает прямое падение напряжения на внутреннем диоде (500 — 800 мВ). В обратном смещении мультиметр должен показывать бесконечно большое сопротивление, транзистор закрыт.

Далее, не снимая черного щупа, касаемся красным щупом вывода ЗАТВОРА (G) и опять возвращаем его на вывод ИСТОКА (S). Мультиметр показывает близкое к нулю значение, причём при любой полярности приложенного напряжения — полевой транзистор открылся прикосновением. На некоторых цифровых мультиметрах возможно значение будет не 0, а 150…170 мВ

Если теперь черным щупом коснуться вывода ЗАТВОРА (G), не отпуская красного щупа, и вернуть его на вывод подложки — СТОКА (D), то полевой транзистор закроется и мультиметр снова будет показывать падение напряжения на диоде. Это верно для большинства N-канальных полевых транзисторов в корпусе DPAK и D²PAK, применяемых на материнских платах и видеокартах.

Транзистор выполнил всё, что от него требовалось. Диагноз — исправен.

Для проверки P-канальных полевых транзисторов нужно поменять полярность напряжений открытия-закрытия. Для этого просто меняем щупы мультиметра местами.

Методика проверки исправности полевых транзисторов с достаточной стапенью правильности показана в видеоролике от магазина Чип и Дип

vmtt-comp.do.am

Цоколёвки полевых транзисторов.

У полевых транзисторов, выполненных по технологии МОП (металл-оксид-полупроводник) или МДП (металл-диэлектрик-полупроводник) или MOSFET (Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor) расположение выводов (цоколевка) Затвор (Gate) – Сток (Drain) – Исток (Source) может быть различным. Чаще всего выводы транзистора можно определить по маркировке на плате ремонтируемого аппарата (обычно выводы маркируются латинскими буквами G, D, S). Если такой маркировки нет, то желательно воспользоваться справочными данными (datasheet), которые можно найти в инете (например на сайте alldatasheet.com).

Рассмотрим основные типы корпусов и цоколевку полевых транзисторов импортного производства:

1) Корпус типа D²PAK, так же известен как TO-263-3 (встречается в основном на «пожилых» платах, на современных используется редко).

 

2)Корпус типа DPAK, так же известен как TO-252-3(используется наиболее часто, представляет собой уменьшенный D²PAK).

 

3)Корпус типа SO-8 (встречается на материнских платах ПК и видеокартах, внутри может скрываться один или два полевых транзистора).

 

4)Корпус типа SuperSO-8, он же — TDSON-8 (отличается от SO-8 тем, что 4 вывода соединены с подложкой транзистора, что облегчает температурный режим, корпус характерен для продуктов фирмы Infineon и легко заменяется на аналог в корпусе SO-8).

 

5)Корпус типа IPAK так же известен как TO-251-3 (полный аналог DPAK, но с полноценной второй ногой, этот тип транзисторов очень часто использует фирма Intel на ряде своих плат).

 

Для электронных компонентов иностранного производства справочные данные берутся из Datasheet — официального документа от производителя электронных компонентов, в котором приводятся описание, параметры, характеристики изделия, типовые схемы и т.д. (Datasheet обычно представляет собой файл в формате PDF). Ниже показаны примеры цоколевок MOSFET-транзисторов:

  • на рис. 1 — uPA2724UT1A,

  • на рис. 2 — TexasInstrumentsMOSFETCSD16321Q5C,

  • на рис. 3 — LowRDS(on) мосфеты K03В7 и K0393 (RJK0393DPA),

  • на рис. 4 — MOSFET-транзисторы NTMFS4834N,

  • на рис. 5 — VishaySiliconixDualN-Channel 30-V (D-S) MOSFET (withSchottkyDiode) Si4370DY.

 

Рис. 1. MOSFET-транзисторы uPA2724UT1A

 

Рис. 2. Texas Instruments MOSFET CSD16321Q5C

 

Рис. 3. LowRDS(on) мосфеты K03В7 и K0393 (RJK0393DPA)

 

Рис. 4. MOSFET-транзисторы NTMFS4834N

 Рис. 5. Vishay Siliconix Dual N-Channel 30-V (D-S) MOSFET (with Schottky Diode) Si4370DY

al-tm.ru

Транзистор полевой — проверка исправности — Транзисторы полевые — РАДИОДЕТАЛИ — Каталог статей

 

     Полевые транзисторы (ПТ), благодаря ряду уникальных параметров, в том числе высокому входному сопротивлению, малому сопротивлению в открытом состоянии, находят широкое применение в блоках  питания компьютеров, мониторов, телевизоров,  видеомагнитофонов и другой радиоэлектронной аппаратуры, постепенно, но неуклонно вытесняя транзисторы биполярные.

1         Меры предосторожности при работе с полевыми транзисторами

Чтобы предотвратить выход из строя транзистора во время проверки, очень важно соблюдать правила безопасности. Полевые транзисторы очень чувствительны к статическому электричеству, поэтому их рекомендуется проверять, предварительно организовав заземление. Для того чтобы снять с себя накопленные статические электрические заряды, необходимо надеть на руку заземляющий антистатический браслет.

При отсутствии браслета достаточно коснуться рукой батареи отопления или любых заземленных предметов, так как электростатические заряды между телами при их разделении распределяются пропорционально массе тел. Поэтому для их «обезвреживания» бывает достаточно прикоснуться даже к любой большой незаземленной металлической поверхности.

При хранении полевых транзисторов, особенно маломощных, их выводы должны быть замкнуты между собой.

2     Определение цоколёвки полевых транзисторов

Полевые транзисторы, выполненные по технологии МОП (металл-оксид-полупроводник) или МДП (металл-диэлектрик-полупроводник) в англоязычной литературе носят наименование MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor). Расположение выводов (цоколёвка) полевых транзисторов Затвор (Gate) – Сток (Drain) – Исток (Source) может быть различным. Чаще всего выводы транзистора можно определить по маркировке на плате ремонтируемого аппарата (обычно выводы маркируются латинскими буквами G, D, S). Если такой маркировки нет, то желательно воспользоваться справочными данными (datasheet). Их можно найти в инете, например на сайте alldatasheet.com. 

Основные типы корпусов полевых транзисторов импортного производства

Корпус типа D²PAK, так же известен как TO-263-3. Встречается в основном на пожилых платах, на современных используется редко.

 

 

Корпус типа DPAK, так же известен как TO-252-3. Наиболее часто используется, представляет собой уменьшенный D²PAK.

 

Корпус типа SO-8.Встречается на материнских платах и видеокартах, чаще на последних. Внутри может скрываться один или два полевых транзистора.

 

 Корпус типа SuperSO-8, он же — TDSON-8.  тличается от SO-8 тем, что 4 вывода соединены с подложкой транзистора, что облегчает температурный режим. Характерен для продуктов фирмы Infineon. Легко заменяется на аналог в корпусе SO-8

 

 

Корпус типа IPAK так же известен как TO-251-3. По сути — полный аналог DPAK, но с полноценной второй ногой. Такой тип транзисторов очень любит использовать фирма Интел на ряде своих плат

 

Для электронных компонентов иностранного производства справочные данные беруться из Даташит (Datasheet — в дословном переводе «бумажка с информацией) — официального документа от производителя электронных компонентов, в котором приводятся описание, параметры, характеристики изделия, типовые схемы и т.д. Datasheet обычно представляет собой файл в формате PDF.

3     Основные характеристики N-канального полевого транзистора

Различных параметров важных, и не очень, у полевых транзисторов много. Мы подойдем к вопросу с прикладной точки зрения и ограничимся рассмотрением необходимых нам практически параметров.

·        Vds — Drain to Source Voltage — максимальное напряжение сток-исток.

·        Vgs — Gate to Source Voltage — максимальное напряжение затвор-исток.

·        Id — Drain Current — максимальный ток стока.

·       Vgs(th) — Gate to Source Threshold Voltage — пороговое напряжение затвор-исток при котором начинает открываться переход сток-исток.

·        Rds(on) — Drain to Source On Resistance — сопротивление перехода сток-исток в открытом состоянии.

·        Q(tot) — Total Gate Charge — полныйзарядзатвора.

 

Параметр Rds(on) может указываться при разных напряжениях затвор-исток, как правило это 10 и 4.5 вольта, это важная особенность которую нужно обязательно учитывать.

 

 

4     Система маркировки полевых транзисторов

Рассмотрим на примере транзистора 20N03. Это означает, что он рассчитан на напряжение (Vds) ~30V и ток (Id) ~20A. Буква N означает, что это N-канальный транзистор. Но из любого правила есть исключения, так, например, фирма Infineon указывает в маркировке Rds, а не максимальный ток.

 

Примеры:

·       IPP15N03L — Infineon OptiMOS N-channel MOSFET Vds=30V Rds=12.6mΩ Id=42A TO220

·       IPB15N03L — Infineon OptiMOS N-channel MOSFET Vds=30V Rds=12.6mΩ Id=42A TO263(D²PAK)

·        SPI80N03S2L-05 — Infineon OptiMOS N-channel MOSFET Vds=30V Rds=5.2mΩ Id=80A TO262

·        NTD40N03R — On Semi Power MOSFET 45 Amps, 25 Volts Rds=12.6mΩ

·        STD10PF06 — ST STripFET™ II Power P-channel, MOSFET 60V 0.18Ω  10A IPAK/DPAK

 

Итак, в случае маркировки XXYZZ мы можем утверждать, что XX — или Rds, или Id Y — тип канала ZZ – Vds.

 

 

5      Алгоритм проверки исправности полевого транзистора

 

Проверку можно проводить стрелочным омметром (предел х100), но более удобно это делать цифровым мультиметром в режиме тестирования P-N пере­ходов (предел, отмеченный значком ). Показываемое мультиметром зна­чение сопротивления на этом пределе численно равно напряжению на P-N переходе в милливольтах.

Рассмотрим проверку на примере транзистора 20N03:

У исправного полевого транзистора между всеми его выводами должно быть бесконечное сопротивление. Причем бесконечное сопротивление прибор должен показывать независимо от полярности прикладываемого напряжения (щупов). 

В современных мощных полевых транзисторах между стоком и истоком имеется встроенный диод поэтому канал «сток-исток» при проверке ведет себя как обычный диод.

Черным (отрицательным) щупом прикасаемся к подложке — СТОКУ (D), красным (положительным) — к выводу ИСТОКА (S). Мультиметр показывает прямое падение напряжения на внутреннем диоде (500 — 800 мВ). В обратном смещении мультиметр должен показывать бесконечно большое сопротивление, транзистор закрыт.

Далее, не снимая черного щупа, касаемся красным щупом вывода ЗАТВОРА (G) и опять возвращаем его на вывод ИСТОКА (S). Мультиметр показывает близкое к нулю значение, причём при любой полярности приложенного напряжения — полевой транзистор открылся прикосновением. На некоторых цифровых мультиметрах возможно значение будет не 0, а 150…170 мВ

Если теперь черным щупом коснуться вывода ЗАТВОРА (G), не отпуская красного щупа, и вернуть его на вывод подложки — СТОКА (D), то полевой транзистор закроется и мультиметр снова будет показывать падение напряжения на диоде. Это верно для большинства N-канальных полевых транзисторов в корпусе DPAK и D²PAK, применяемых на материнских платах и видеокартах.

Транзистор выполнил всё, что от него требовалось. Диагноз — исправен.

Для проверки P-канальных полевых транзисторов нужно поменять полярность напряжений открытия-закрытия. Для этого просто меняем щупы мультиметра местами.

Методика проверки исправности полевых транзисторов с достаточной стапенью правильности показана в видеоролике от магазина Чип и Дип

vmtt-comp.do.am