实验测试2SK241的g-s击穿电压

Posted 2021-05-19 卓晴

简 介： 过对于2SK241, MPF102等JFET的栅极施加直流电压可以测量对应的JFET的栅极击穿电压。2SK241的正向和反向具有基本相等的击穿电压，大约在13V。MPF102反向击穿电压则非常大，超过-52V。

关键词： JFET，栅极击穿电压，智能车竞赛，天线保护

 

§01 JFET 2SK241的g-s击穿的电压

---

1.JFET的 g-s 的关系

  下图给出了普通的N-沟道的 JFET的内部结构以及对应的三极管符号。如果直接测量 g-s 之间的 的二极管关系，可以看到g-s之间应该呈现二极管的特性。

^{▲ 普通JFET三极管内部结构与符号}

^{▲ N-沟道普通JFET三极管元器件}

  上面的图显示了对于 N-沟道BF245 的内部大体结构。

2.2SK241

  对于JFET 2SK241结构比较特殊，参加柃木宪次所著《高频电路设计与制作》书中所介绍，2SK241内部是级联结构，如下图所示。这就使得它反馈电容$C_{rss}$非常小。

^{▲ 2SK241内部级联结构}

  根据上面的示意图，所以对于2SK241 g-s 之间的二极管关系，应该等效为两个对头反接二极管组成。所以大体上它的正向和反向的击穿电压应该大体相同。

^{▲ 2SK241数据手册给出的它内部结构}

  在 对于150kHz导航信号放大检波天线保护电路 讨论了对于基于JFET的150kHz导航信号放大检波过程中，对于天线信号输入端口的电压保护功能。

  根据上面博文中实际测量结果显示，虽然天线谐振电压可以高达160V，但是接到2SK241的栅极的时候，它的波形就缩小到正负13V左右。如下所示：

^{▲ 实际高压下作用在2SK241栅极上的电压}

  下面直接通过施加直流电压来检测2SK241对应的正向和反向的击穿电压。测量这些JFET的Vgs之间的击穿电压，对于设计相应的电路进行保护具有很重要。

 

§02 测量一些JFET的Vgs击穿电压

---

  测试方式使用电阻51kΩ串联数字可编程电源DH1766，给DUT的G-S之间施加正向或者反向的电压。

^{▲ 测试简易示意图}

1.2SK241

（1）正向击穿电压

^{▲ 正向击穿电压}

• 击穿电压约为：12.54V

（2）反向击穿电压

^{▲ 反向击穿电压}

• 反向击穿电压： -13.45V

2.MPF102

  通过实际测试MPF102的电压为：

MPF102Vgs电压：

反向击穿电压（V）：54.07
正向导通电压（V）：0.647

 

※ 实验结论 ※

---

  通过对于2SK241, MPF102等JFET的栅极施加直流电压可以测量对应的JFET的栅极击穿电压。

  2SK241的正向和反向具有基本相等的击穿电压，大约在13V。MPF102反向击穿电压则非常大，超过-52V。

 

---

  ■ 相关文献链接:

• N-沟道BF245
• 对于150kHz导航信号放大检波天线保护电路