2020-03-07 19:48:09 佚名

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可以的，當然g極電壓要在規格書要求的範圍內，g極與s極之間的電壓很重要，gs控制場效應管的開與關，要查規格書裡面這個的電壓是多少，控制方式就跟開門一樣，gs電壓不夠只能開一半或關一半，就是不能完全導通。三極管呢只有關閉與打開兩種狀態。所以使用場效應管一定注意gs電壓。

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N溝道場效應管若工作於開關狀態，當管子飽和導通時會出現G極（柵極）電壓大於D極（漏極）電壓這種情況，但管子不會損壞。若管子工作於線性放大狀態或截止狀態時，出現G極電壓大於D極電壓，可能會將管子的GS兩極擊穿，導致其永久性損壞。我們來看一下N溝道管子的內部電路。

N溝道場效應管的內部電路如上圖所示。VD1為管子GS兩極之間的保護二極管，其作用是保護場效應管的GS兩極不會因過高的電壓而擊穿損壞。我們知道，MOS場效應管柵極輸入電阻極高（可達TΩ級），但是管子GS兩極間的耐壓值卻不高，實際中為了避免過高的輸入電壓或靜電電壓擊穿管子的GS兩極，一般都在MOS管的GS極間加一個VD1用於過壓保護。當管子G極電壓過高時，VD1導通，將輸入高壓鉗位在VD1穩壓值附近，避免高壓損壞管子輸入端。一般像8N50、IRF540這類大功率N溝道管子，其GS兩極之間的最高允許電壓在20V左右，而像SI2302、AO3400這類貼片MOS管的最高允許電壓則稍低一些，一般只有十幾伏。上圖中的VD2為寄生二極管。

上圖是IRF540場效應管（其參數見下圖）構成的一個簡單的控制電路。假設電池電壓為36V，電阻R7為1MΩ，此時若Vin為15V，則管子飽和導通，其D極電壓可低至1V以下，這樣管子的G極電壓即大於D極電壓，此時管子並不會損壞。

但是若IRF540的G極不加電阻R6，直接將G極接36V電池，則管子GS兩極之間的保護二極管VD1很容易擊穿損壞，從而導致該管永久性損壞。

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根據提問者的意思，N溝道場效應管柵極（G極）電壓是否可以大於漏極（D極）電壓？為什麼？先上答案：完全是可以的！場效應管完全導通時其G極電壓就比D極電壓高。

N溝道場效應管

場效應管有N溝道和P溝道兩種類型，共有3個極：柵極（G極）、漏極（D極）和源極（S極），其中G極屬於驅動端，G極與S極有相應的壓差，管子才導通。場效應管與三極管不同，屬於壓控元件（三極管屬於電流元件），柵極輸入阻抗很大（約10^7Ω~10^12Ω），電流很小几乎為零。下面技術閒聊以N溝道場效應管為例進行說明，下圖為N溝道場效應管的結構及符號。

場效應管也有三個工作區間：截止區（夾斷區）、可變電阻區和恆流區（飽和區）。

截止區：VGS＜VGS(th），VGS(th）為管子的開啟電壓，此期間漏極-源極之間的阻抗很大，ID電流幾乎為零（一般μA級以下），相當於開路。

可變電阻區：VGS(th）＜VGS＜VGS（飽和），當VGS兩端的電壓達到管子的開啟電壓時，漏極開始有電流，此時漏極-源極的阻抗比較大，VGS持續增大，阻抗隨之減小，此區間ID與VGS呈線性關係。

恆流區（飽和區）：當VGS繼續增大，漏極電流（ID）不再增大（趨於穩定）時，此區間屬於恆流區，也就是管子完全飽和狀態。管子飽和時，漏極-源極的阻抗（內阻）很小，都是mΩ數量級，比如50mΩ、8mΩ等，質量較好的大電流場效應管其飽和內阻可達1mΩ/2mΩ，甚至更小。

N溝道場效應管應用實例

如下圖為使用3.3V的I/O口控制N溝道場效應管的原理，由於場效應管的飽和控制電壓VGS一般6V~10V，因此不能直接使用3.3V電平的IO口直接控制場效應管。該原理通過NPN三極管驅動場效應管，因為三極管屬於電流驅動，一般電壓大於0.6V即可驅動三極管。該原理的具體過程為：當I/O口為高電平（3.3V）時，三極管Q1導通，將場效應管Q2的柵極電壓拉低（幾乎為0V），此時VGS≈0V，場效應管Q2截止（頭條@技術閒聊），負載不工作；當IO口輸出低電平時，三極管Q1基極電壓為0，三極管截止，場效應管Q2柵極電壓由24V經10K和20K分壓得到8V電壓，即VGS=8V，場效應管Q2導通（飽和），負載工作。

上文實例是使用場效應管的截止/飽和區將場效應管當電子開關控制負載，在實際應用中，場效應管當開關的場合很多，但場效應管的作用不僅僅只是開關，場效應管的輸入阻抗很高，可作為多級放大電路的輸入級提高輸入阻抗，也可以作為恆流源、可變電阻使用。

熟悉場效應管的原理及應用之後，答案已經很明瞭了，N溝道的場效應管的恆流區（飽和區）柵極（G極）和源極（S極）之間施加電壓一般6V~10V（管子飽和驅動電壓），當管子達到飽和時其內阻很小，都是mΩ級別，小的可達幾mΩ。如上圖例子，假設該管子內阻為20mΩ，負載電流為5A，管子飽和時VDS=20mΩ×5A=0.1V，而驅動電壓VGS=8V，源極S接地，因此G極的電壓為8V而D極的電壓只有0.1V，可見G極的電壓明顯比D極高。

總結：在管子各極所能承受的電壓範圍內，柵極（G極）的電壓是可以高於漏極（D極）電壓的，場效應管之所以能夠廣泛應用，是因為其有很多優點，比如輸入阻抗高，穩定性好，輸出端對輸入端影響很小；驅動負載能力強，在中小電流場合壓降小；熱穩定性好，噪聲低，失真小。因此中小電流場合場效應管佔優勢，但在大電流場合晶體管、IGBT佔優勢。

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