MOS管输出特性曲线-方程等分析图解

MOS管输出特性曲线详解，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。

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。

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。

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。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。

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6V时，Id达到了最大值。

mos管特性曲线和电流方程及参数详解

（一）mos管特性曲线、电流方程

1、mos管特性曲线-输出特性曲线：N沟道增强型MOS管的输出特性曲线如图1(a)所示。与结型场效应管一样,其输出特性曲线也可分为可变电阻区、饱和区、截止区和击穿区几部分。

2、mos管特性曲线-转移特性曲线：转移特性曲线如图1(b)所示,由于场效应管作放大器件使用时是工作在饱和区(恒流区),此时iD几乎不随vDS而变化,即不同的vDS所对应的转移特性曲线几乎是重合的,所以可用vDS大于某一数值(vDS＞vGS-VT)后的一条转移特性曲线代替饱和区的所有转移特性曲线。

iD与vGS的近似关系

与结型场效应管相类似。在饱和区内,iD与vGS的近似关系式为：

式中IDO是vGS=2VT时的漏极电流iD。

（二）参数

MOS管的主要参数与结型场效应管基本相同，只是增强型MOS管中不用夹断电压VP ，而用开启电压VT表征管子的特性。

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