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详解MOS管输出特性曲线及其分为三个区定性-简易分析

2021-11-19 15:09阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/6004914852

MOS管输出特性曲线


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。


MOS管输出特性曲线



而MOS管是利用Ugs 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Ugs >Ugs(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。MOS管输出特性曲线。


在一定的Uds 下，D极电流Id 的大小是与G极电压Ugs 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。


MOS管输出特性曲线


MOSFET输出特性曲线


截止区：当满足Ugs


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Ugs ≥Ugs(th) ，且Uds ≥Ugs -Ugs(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Uds 变化，Id 的大小主要决定于电压Ugs ，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。


可变电阻区：当满足Ugs >Ugs(th) ，且Uds


可变电阻区在输出特性的最左边，Id 随着Uds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Ugs 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Ugs 控制的可变电阻。


击穿区在输出特性左边区域，随着Uds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。MOS管输出特性曲线。


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



转移特性是表示Uds不变时，Id与Ugs之间的关系。


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


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MOS管输出特性曲线
MOS管输出特性曲线

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