MOS管输出特性曲线,你看明白了吗?

2024-06-06 HI-SEMICON官网
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我们知道,三极管是利用IB的电流去控制电流IC的,所以说三极管是电流控制电流的器件。

图 1

MOS管是利用VGS的电压去控制电流Id的,所以说MOS管是电压控制电流的器件。


对于N沟道增强型的MOS管,当VGS>VGS(th)时,MOS就会开始导通,如果在D极和S极之间加上一定的电压,就会有电流Id产生。


在一定的VDS下,D极电流Id的大小是与G极电压VGS有关的。


我们先来看一下MOS管的输出特性曲线,MOS管的输出特性可以分为三个区:截止区、恒流区、可变电阻区。

图 2

MOSFET输出特性曲线


GS 当满足V截止区:<uGS(th),MOS管进入截止区。


截止区在输出特性最下面靠近横坐标的部分,表示MOS管不能导电,处在截止状态。截止区也叫夹断区,在该区时沟道全部夹断,电流ID为0,管子不工作。


恒流区:当满足VGS≥VGS(th),且VDS≥VGS-VGS(th),MOS管进入恒流区。


恒流区在输出特性曲线中间的位置,电流ID基本不随VDS变化,ID的大小主要决定于电压VGS,所以叫做恒流区,也叫饱和区,当MOS用来做放大电路时就是工作在恒流区(饱和区)。


注:MOS管输出特性的恒流区(饱和区),相当于三极管的放大区。


DS ,且VGS(th)>VGS当满足V可变电阻区:<uGS-VGS(th),MOS管进入可变电阻区。


可变电阻区在输出特性的最左边,Id随着Vds的增加而上升,两者基本上是线性关系,所以可以看作是一个线性电阻,当VGS不同电阻的阻值就会不同,所以在该区MOS管相当就是一个由VGS控制的可变电阻。


击穿区在输出特性左边区域,随着VDS增大,PN结承受太大的反向电压而被击穿,工作时应该避免让管子工作在该区域。


根据MOS管的输出特性曲线,比如下图是取VDS=10V的点,然后用作图的方法,可取得到相应的转移特性曲线。


图 3

转移特性是表示VDS不变时,ID与VGS之间的关系。


在上图的转移特性曲线上,我们可以看到当VGS大于4V时,ID大幅度增加,而当VGS到达5V以上时,ID基本没有什么大变化了。

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