MOS管常用参数值.pdf

MOS 管静态参数测试管静态参数测试 一 试验目的 1 通过测量增强型 耗尽型 MOS 场效应管的 ID VGS VD 值的变化 绘制输出特性 曲线和转移特性曲线 2 加深了解 MOS 管的工作原理 为以后设计电路打下良好基础 二 MOS 管的特性曲线 2 1 输出特性曲线 图 2 1 N 沟道 JFET 伏安特性曲线 JFET 的输出特性是描述 ID随 VDS变化的特性 即 ID f VDS VGS 常数 2 1 VGS取不同的常数可得输出特性曲线族如图 2 1 b 所示 它分为四个区 区 可变电 阻区 区 放大区 恒流区 区 截止区 区 击穿区 可变电阻区 可变电阻区是指 VGD VP的区域 它的特点是 当 VGS在取值范围 0 VP 内保持一定值 并且 VDS较小时 ID与 VDS是线性关系 不同 VGS对应电阻 RDS的值不同 放大区 恒流区 放大区为图 2 1 b 的 区 放大区各条输出特性曲线接近平直但稍微斜升 在这个区域 内 VGD0 的情况下才开始工作 即当 VGS 0 时没有 ID 故这个参数没有意义 因此 只对耗尽型的 MOS 管进行考虑 此处仍以 N 沟道耗尽型的 MOS 管 3DJ7为例 且使得栅源 之间短路 观察 ID 该电流为毫安级 实验电路图如图 4 3 所示 图 4 3 3DJ7饱和漏电流测量电路图 由于当栅源短路 VDS 12V 饱和漏电流 ID IDSS 3 6mA 4 4 特性曲线 特性曲线包括转移特性曲线和输出特性曲线 两种特性曲线均能直观地反映 ID随 VGS 和 VDS的变化 使我们更加深刻的了解 MOS 管的特性 并且 这两种特性曲线还可以互相 转化 1 先介绍转移特性曲线的测量 由定义来说 转移特性曲线是在 VDS不变的情况下 观察 ID随 VGS变化的一个曲线 在此我们对于 N 沟道耗尽型 MOS 管 3DJ7和 P 沟道增强型 MOS 管 BS250 分别介绍 对于 3DJ7 取 VDS 12V 则观察 ID随 VGS的变化 由于 ID很小 故取毫安级以下毫安 表即可 栅源电压需要进行调节且其值不大 故选择 6V 量程的可调电源 实验电路图如图 4 4 所示 图 4 4 3DJ7特性测量电路图 对于 BS250 定义是相同的 取 VDS 12V 仍然是观察 ID随 VGS的变化 由于 ID是毫 安量级 仍取毫安表即可 而 VGS需要进行调节且其值不大 故选择 6V 量程的可调电源 栅源两端并联的电压表选择 30V 量程电压表 实验电路图如图 4 5 所示 图 4 5 BS250 特性曲线测量电路图 由以上两组数据 可以描绘出转移特性曲线 前面已经提到 不再描绘 由这些数据可 以看出 当在 VDS不变的情况下 VGS对 ID的控制作用 即可看出 MOS 管与晶体管的最重 要的区别 晶体管是电流控制元件 晶体管是通过小电流 IB 控制大电流 IC 即体现的是电 流的放大 而 MOS 管是电压控制元件 它是利用 VGS来控制 ID 因为这点 使 MOS 管在 很多方面优于晶体管 使 MOS 管得到更广泛的应用 2 输出特性曲线 由定义来说 输出特性曲线是在 VGS不变的情况下 观察 ID随 VDS变化的曲线 同样对 N 沟道耗尽型的 MOS 管 3DJ7和 P 沟道增强型的 MOS 管 BS250 进 行分析 由于在这种情况下 随着 VDS的增大 将会看到 ID开始一段随着 VDS的增加将会 线性的增加 直到 VDS达到 VT 增强型 MOS 管 或 VP 耗尽型的 MOS 管 在这之后 VDS 增加但 ID基本不再变化 当 VDS继续增加 到达击穿电压时 ID突然增加 进入击穿状态 此时 如控制的不够及时 MOS 管会在很短的时间烧毁 因此 只进行到 ID达到饱和即恒 定时的测量 转移特性 对于 3DJ7 VDS 12V VGS V 3 2 1 5 1 0 ID mA 图 4 1 对于 BS250 VDS 12V VGS V 2 2 4 2 8 3 3 2 ID mA 图 4 2 输出特性 对于 3DJ7 VGS 2V VDS V 2 3