MOSFET導(dǎo)通狀態(tài)漏源電阻圖文解析-KIA MOS管

MOSFET數(shù)據(jù)手冊(cè)中最突出的規(guī)格之一是漏極 - 源極導(dǎo)通電阻，縮寫(xiě)為R DS （on）。這個(gè)R DS （on）的想法看起來(lái)非常簡(jiǎn)單：當(dāng)FET截止時(shí)，源極和漏極之間的電阻非常高 - 我們假設(shè)零電流流動(dòng)。

當(dāng)FET的柵極 - 源極電壓（V GS）超過(guò)閾值電壓（V TH）時(shí)，它處于“導(dǎo)通狀態(tài)”，漏極和源極通過(guò)電阻等于R DS（on）的通道連接。但是，如果熟悉MOSFET的實(shí)際電氣特性，應(yīng)該很容易認(rèn)識(shí)到該模型不符合事實(shí)。

首先，F(xiàn)ET實(shí)際上沒(méi)有“導(dǎo)通狀態(tài)”。當(dāng)沒(méi)有截止時(shí)（我們忽略了亞閾值導(dǎo)通），F(xiàn)ET可以處于三極管區(qū)域或飽和區(qū)域。這些區(qū)域中的每一個(gè)都具有其自己的電流 - 電壓關(guān)系。

然而，我們可以安全地假設(shè)“導(dǎo)通狀態(tài)”對(duì)應(yīng)于三極管區(qū)域，因?yàn)镽 DS（on）與開(kāi)關(guān)電路，而不是小信號(hào)放大器和開(kāi)關(guān)電路相關(guān) - 例如，用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)或控制繼電器 - 采用截止和三極管區(qū)域。

MOSFET 導(dǎo)通電阻漏極源極

但是，三極管區(qū)域的控制不僅僅是一個(gè)阻力，而是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的方程：

MOSFET 導(dǎo)通電阻漏極源極

（這是對(duì)于NMOS器件; PMOS器件將具有μ p，而不是μ ?。）但是，如果我們忽略在V DS 2項(xiàng)，方程可如下簡(jiǎn)化：

MOSFET 導(dǎo)通電阻漏極源極

現(xiàn)在我們確實(shí)在漏極 - 源極電流（I D）和漏極 - 源極電壓（V DS）之間具有線性（即，電阻）關(guān)系。然而，“電阻”不是恒定的，如僅僅是電阻器的情況; 相反，阻力對(duì)應(yīng)

MOSFET 導(dǎo)通電阻漏極源極

這讓我們了解了關(guān)于R DS （on）的重要觀點(diǎn)：它受柵極 - 源極電壓的影響。以下是Fairchild的NDS351ANMOSFET 數(shù)據(jù)表中的示例：

MOSFET 導(dǎo)通電阻漏極源極

這部分的典型閾值電壓為2.1 V.如果您快速查看V TH規(guī)格，并且在R DS（on）規(guī)范中非常快，您可能會(huì)認(rèn)為可以用3.3 V邏輯信號(hào)驅(qū)動(dòng)該FET實(shí)現(xiàn)抵抗表現(xiàn)。

考慮到數(shù)據(jù)表明確規(guī)定了對(duì)應(yīng)于R DS（on）規(guī)范的柵極 - 源極電壓，然而，一個(gè)或兩個(gè)R DS（on） / V GS數(shù)據(jù)點(diǎn)不能傳達(dá)適用于實(shí)際遠(yuǎn)高于典型V TH的柵極 - 源極電壓的導(dǎo)通電阻的極端增加。

因此，記住通態(tài)（即三極管區(qū)域）電阻取決于V GS和2），詳細(xì)信息請(qǐng)參考R DS（on）與V GS的關(guān)系圖。

此外，導(dǎo)通電阻不等于由上面給出的三極管區(qū)域方程表示的電阻。后者是MOSFET溝道的電阻，而導(dǎo)通電阻包括其他電阻鍵合線，外延層等。

電阻特性受制造技術(shù)的影響，以及R DS不同組件的各自貢獻(xiàn)（ on）根據(jù)特定器件的電壓范圍而變化。

影響導(dǎo)通電阻的另外兩個(gè)因素是結(jié)溫和漏極電流，如NDS351AN數(shù)據(jù)表中的這兩個(gè)圖所示：

MOSFET 導(dǎo)通電阻漏極源極