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行業(yè)新聞
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2020-09
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MOS管輸出特性曲線,你看明白了嗎?

我們知道,三極管是利用IB的電流去控制電流IC的,所以說三極管是電流控制電流的器件。



 

而MOS管是利用VGS的電壓去控制電流Id的,所以說MOS管是電壓控制電流的器件。
對于N溝道增強型的MOS管,當(dāng)VGS>VGS(th)時,MOS就會開始導(dǎo)通,如果在D極和S極之間加上一定的電壓,就會有電流Id產(chǎn)生。
在一定的VDS下,D極電流Id的大小是與G極電壓VGS有關(guān)的。
我們先來看一下MOS管的輸出特性曲線,MOS管的輸出特性可以分為三個區(qū):截止區(qū)、恒流區(qū)、可變電阻區(qū)。

MOSFET輸出特性曲線
GS 當(dāng)滿足V截止區(qū)GS(th),MOS管進入截止區(qū)。
截止區(qū)在輸出特性最下面靠近橫坐標(biāo)的部分,表示MOS管不能導(dǎo)電,處在截止?fàn)顟B(tài)。截止區(qū)也叫夾斷區(qū),在該區(qū)時溝道全部夾斷,電流ID為0,管子不工作。
恒流區(qū)當(dāng)滿足VGS≥VGS(th),且VDS≥VGS-VGS(th),MOS管進入恒流區(qū)。
恒流區(qū)在輸出特性曲線中間的位置,電流ID基本不隨VDS變化,ID的大小主要決定于電壓VGS,所以叫做恒流區(qū),也叫飽和區(qū),當(dāng)MOS用來做放大電路時就是工作在恒流區(qū)(飽和區(qū))。
注:MOS管輸出特性的恒流區(qū)(飽和區(qū)),相當(dāng)于三極管的放大區(qū)。
DS ,且VGS(th)>VGS當(dāng)滿足V可變電阻區(qū)GS-VGS(th),MOS管進入可變電阻區(qū)。
可變電阻區(qū)在輸出特性的最左邊,Id隨著Vds的增加而上升,兩者基本上是線性關(guān)系,所以可以看作是一個線性電阻,當(dāng)VGS不同電阻的阻值就會不同,所以在該區(qū)MOS管相當(dāng)就是一個由VGS控制的可變電阻。
擊穿區(qū)在輸出特性左邊區(qū)域,隨著VDS增大,PN結(jié)承受太大的反向電壓而被擊穿,工作時應(yīng)該避免讓管子工作在該區(qū)域。
根據(jù)MOS管的輸出特性曲線,比如下圖是取VDS=10V的點,然后用作圖的方法,可取得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)移特性曲線。

轉(zhuǎn)移特性是表示VDS不變時,ID與VGS之間的關(guān)系。
在上圖的轉(zhuǎn)移特性曲線上,我們可以看到當(dāng)VGS大于4V時,ID大幅度增加,而當(dāng)VGS到達5V以上時,ID基本沒有什么大變化了。