MOS管輸出特性曲線與方程分析

MOS管輸出特性曲線詳解，穎特新的小編告訴大家，三極管是利用Ib的電流去控制電流Ic的，所以說(shuō)三極管是電流控制電流的器件。

而MOS管是利用Ugs的電壓去控制電流Id的，所以說(shuō)MOS管是電壓控制電流的器件。對(duì)于N溝道增強(qiáng)型的MOS管，當(dāng)Ugs>Ugs(th)時(shí)，MOS就會(huì)開始導(dǎo)通，如果在D極和S極之間加上一定的電壓,就會(huì)有電流Id產(chǎn)生。

在一定的Uds下，D極電流Id的大小是與G極電壓Ugs有關(guān)的。我們先來(lái)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(gè)區(qū)：截止區(qū)、恒流區(qū)、可變電阻區(qū)。

MOSFET輸出特性曲線

截止區(qū)：當(dāng)滿足Ugs<ugs(th)，mos管進(jìn)入截止區(qū)。< span="">

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(shí)溝道全部夾斷，電流Id為0，管子不工作。

恒流區(qū)：當(dāng)滿足Ugs≥Ugs(th)，且Uds≥Ugs-Ugs(th)，MOS管進(jìn)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Uds變化，Id的大小主要決定于電壓Ugs，所以叫做恒流區(qū)，也叫飽和區(qū)，當(dāng)MOS用來(lái)做放大電路時(shí)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)。

可變電阻區(qū)：當(dāng)滿足Ugs>Ugs(th)，且Uds<ugs-ugs(th)，mos管進(jìn)入可變電阻區(qū)。< span="">

可變電阻區(qū)在輸出特性的最左邊，Id隨著Uds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(gè)線性電阻，當(dāng)Ugs不同電阻的阻值就會(huì)不同，所以在該區(qū)MOS管相當(dāng)就是一個(gè)由Ugs控制的可變電阻。擊穿區(qū)在輸出特性左邊區(qū)域，隨著Uds增大，PN結(jié)承受太大的反向電壓而被擊穿，工作時(shí)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Uds=10V的點(diǎn)，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Uds不變時(shí)，Id與Ugs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)Ugs大于4V時(shí)，Id大幅度增加，而當(dāng)Ugs到達(dá)6V時(shí)，Id達(dá)到了最大值。

mos管特性曲線和電流方程及參數(shù)詳解

（一）mos管特性曲線、電流方程

1、mos管特性曲線-輸出特性曲線：N溝道增強(qiáng)型MOS管的輸出特性曲線如圖1(a)所示。與結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管一樣,其輸出特性曲線也可分為可變電阻區(qū)、飽和區(qū)、截止區(qū)和擊穿區(qū)幾部分。

2、mos管特性曲線-轉(zhuǎn)移特性曲線：轉(zhuǎn)移特性曲線如圖1(b)所示,由于場(chǎng)效應(yīng)管作放大器件使用時(shí)是工作在飽和區(qū)(恒流區(qū)),此時(shí)iD幾乎不隨vDS而變化,即不同的vDS所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)移特性曲線幾乎是重合的,所以可用vDS大于某一數(shù)值(vDS＞vGS-VT)后的一條轉(zhuǎn)移特性曲線代替飽和區(qū)的所有轉(zhuǎn)移特性曲線。

iD與vGS的近似關(guān)系

與結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管相類似。在飽和區(qū)內(nèi),iD與vGS的近似關(guān)系式為：

式中IDO是vGS=2VT時(shí)的漏極電流iD。

（二）參數(shù)

MOS管的主要參數(shù)與結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管基本相同，只是增強(qiáng)型MOS管中不用夾斷電壓VP ，而用開啟電壓VT表征管子的特性。