mos管特性曲线、电流方程及参数详解-KIA MOS管
信息来源：本站 日期：2019-11-05
本文主要讲N沟道增强型mos管特性曲线、电流方程及参数MOS管是金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管。
一般是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管，或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。MOS管的source（源极）和drain（耗尽层）是可以对调的，他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下，这个两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。场效应管分为PMOS管和NMOS管，属于绝缘栅场效应管。
（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。
各类FET的特性如下表所示：
（1）可变电阻区（也称非饱和区）
满足Ucs》Ucs（th）（开启电压），uDs《UGs-Ucs（th），为图中预夹断轨迹左边的区域其沟道开启。在该区域UDs值较小，沟道电阻基本上仅受UGs控制。当uGs一定时，ip与uDs成线性关系，该区域近似为一组直线。这时场效管D、S间相当于一个受电压UGS控制的可变电阻。
（2）恒流区（也称饱和区、放大区、有源区）
满足Ucs≥Ucs（h）且Ubs≥UcsUssth），为图中预夹断轨迹右边、但尚未击穿的区域，在该区域内，当uGs一定时，ib几乎不随UDs而变化，呈恒流特性。i仅受UGs控制，这时场效应管D、S间相当于一个受电压uGs控制的电流源。场效应管用于放大电路时，一般就工作在该区域，所以也称为放大区。
（3）夹断区（也称截止区）
夹断区（也称截止区）满足ucs《Ues（th）为图中靠近横轴的区域，其沟道被全部夹断，称为全夹断，io=0，管子不工作。
（4）击穿区位
击穿区位于图中右边的区域。随着UDs的不断增大，pn结因承受太大的反向电压而击穿，ip急剧增加。工作时应避免管子工作在击穿区。
转移特性曲线可以从输出特性曲线。上用作图的方法求得。例如在下图（a）中作Ubs=6V的垂直线，将其与各条曲线的交点对应的i、Us值在ib- Uss 坐标中连成曲线，即得到转移性曲线，如图下（b）所示。
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