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场效应晶体管的输出曲线(实例解读)

发布时间:2018-11-06 责任编辑:wenwei

【导读】场效应晶体管的输出曲线如何理解?场效应管输出特性曲线分为三个区:可变电阻区、恒流区和击穿区。VDS较小时,场效应管工作在可变电阻区,ID近似随VGS作线性变化。VDS较大时,工作在恒流区,ID保持稳定,不随VGS的变化而改变。当VDS大于某一临界值时,进入击穿区,ID开始迅速增大,场效应管不能正常工作。下面通过一些实例问答来帮助大家加深对场效应晶体管的输出曲线的认知。
 
场效应晶体管的输出曲线实例一:
 
问:如图,Vgs=8V,Vds=20V的时候,Id都接近300A了。这个数据是怎么测试出来的?要知道我把12V的电压短接在D,S之间,瞬间就爆管了。
 
场效应晶体管的输出曲线(实例解读)
 
答:你看到的部分曲线是指管芯封装无限制,管芯温度恒定为25°c时的理想电流曲线,IR的一般有测试的,国内的mos一般没有做测试,基本上是理论曲线。但是TO220或者其他封装的mos受到封装限制,实际Id大小分两种,一是受到封装的限制,二是受到管芯温度的限制,你做这个实验前可以参考IR官网的应用笔记,或者按照pdf上的测试条件做。按你说的,一般是行不通的,假如12v测试电源电流足够大,当mos完全导通时,其Id会很高,从而导致mos功耗过大损坏,因此你做的实验没有什么意义。
 
另外场效应管G极是不能悬空的,否则极易由于感应电压,使管子导通,导通时的内阻非常低,如果测试电压内阻也非常小,必爆管无疑。
 
场效应晶体管的输出曲线实例二:
 
模电如何根据他们的输出特性曲线和转移特性曲线来分场效应管?
 
通过输出特性曲线和转移特性曲线来区分场效应管前,首先需要了解一个概念,场效应管是压控型器件,它区别于双极型晶体管(流控型器件),场效应管工作时栅极一般只需要一个电压就可以,电流很小或者为零。所以,要实现这点,结型场效应管和MOS型采用不同的办法实现了这个效果,导致了其特性曲线不同。
 
结型场效应管,利用栅极和沟道间的一个反向二极管,并在二极管上施加反向电压,利用二极管反向工作时,电流很小的特点,实现压控效果,所以结型场效应管工作时,栅极控制电压UG总是需要保证那个二极管反向工作,即N沟道,栅极电压为负,P沟道栅极电压为正。至于漏极电流的极性,可以通过N沟道,N代表负,外部电流流入D极,电流方向即为正,P沟道电流流出D极,电流方向即为负。所以,下图的曲线就很好记忆了。
 
场效应晶体管的输出曲线(实例解读)
 
而MOS管,直接将栅极与沟道间绝缘阻断,没有任何电流通过。所以按正常的正电压控制N沟道,负电压控制P沟道的原则。工作时,N沟道栅极电压为正,P沟道栅极电压为负。电流方向和结型管的判断方法一样,N沟道,N代表负,外部电流流入D极,电流方向即为正,P沟道电流流出D极,电流方向即为负。就可以确定MOS管的特性曲线。至于增强型和耗尽型如何区分,只要看控制曲线与y轴有交叉即可,即,当UG=0时,漏极电流不为零,即为耗尽型,UG=0时,漏极电流为零,即为增强型。如下图所示。
 
场效应晶体管的输出曲线(实例解读)
 
场效应晶体管的输出曲线实例三:
 
根据场效应管的转移特性曲线,怎么判断它是什么类型的沟道?
 
场效应晶体管的输出曲线(实例解读)
 
首先判断N型还是P型,这个简单,只要观察曲线是在坐标上方还是下方,上方就是N型沟道(规定);至于是增强型还是耗尽型,也简单,增强型只在1/4区间坐标内,而耗尽型一般处于半个坐标内;另外,关于结型还是绝缘栅型则是看曲线幅度,无限接近于坐标轴的是结型,绝缘栅型曲线是有起始点的在坐标轴上,且曲线幅度比较陡。
 
场效应管根据导电沟道的有无分为结型场效应管(JFET)和绝缘栅型场效应管(MOS)两种主要类型。
 
 
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