MOS管輸出特性曲線-方程等分析圖解

MOS管輸出特性曲線詳解，我們知道，三極管是利用Ib的電流去控制電流Ic的，所以說三極管是電流控制電流的器件。

而MOS管是利用Ugs的電壓去控制電流Id的，所以說MOS管是電壓控制電流的器件。對于N溝道增強型的MOS管，當Ugs>Ugs(th)時，MOS就會開始導通，如果在D極和S極之間加上一定的電壓,就會有電流Id產生。

在一定的Uds下，D極電流Id的大小是與G極電壓Ugs有關的。我們先來看一下MOS管的輸出特性曲線，MOS管的輸出特性可以分為三個區：截止區、恒流區、可變電阻區。

MOSFET輸出特性曲線

截止區：當滿足Ugs

截止區在輸出特性最下面靠近橫坐標的部分，表示MOS管不能導電，處在截止狀態。截止區也叫夾斷區，在該區時溝道全部夾斷，電流Id為0，管子不工作。

恒流區：當滿足Ugs≥Ugs(th)，且Uds≥Ugs-Ugs(th)，MOS管進入恒流區。

恒流區在輸出特性曲線中間的位置，電流Id基本不隨Uds變化，Id的大小主要決定于電壓Ugs，所以叫做恒流區，也叫飽和區，當MOS用來做放大電路時就是工作在恒流區（飽和區）。

注：MOS管輸出特性的恒流區（飽和區），相當于三極管的放大區。

可變電阻區：當滿足Ugs>Ugs(th)，且Uds

可變電阻區在輸出特性的最左邊，Id隨著Uds的增加而上升，兩者基本上是線性關系，所以可以看作是一個線性電阻，當Ugs不同電阻的阻值就會不同，所以在該區MOS管相當就是一個由Ugs控制的可變電阻。擊穿區在輸出特性左邊區域，隨著Uds增大，PN結承受太大的反向電壓而被擊穿，工作時應該避免讓管子工作在該區域。根據MOS管的輸出特性曲線，比如下圖是取Uds=10V的點，然后用作圖的方法，可取得到相應的轉移特性曲線。

轉移特性是表示Uds不變時，Id與Ugs之間的關系。在上圖的轉移特性曲線上，我們可以看到當Ugs大于4V時，Id大幅度增加，而當Ugs到達6V時，Id達到了最大值。

mos管特性曲線和電流方程及參數詳解

（一）mos管特性曲線、電流方程

1、mos管特性曲線-輸出特性曲線：N溝道增強型MOS管的輸出特性曲線如圖1(a)所示。與結型場效應管一樣,其輸出特性曲線也可分為可變電阻區、飽和區、截止區和擊穿區幾部分。

2、mos管特性曲線-轉移特性曲線：轉移特性曲線如圖1(b)所示,由于場效應管作放大器件使用時是工作在飽和區(恒流區),此時iD幾乎不隨vDS而變化,即不同的vDS所對應的轉移特性曲線幾乎是重合的,所以可用vDS大于某一數值(vDS＞vGS-VT)后的一條轉移特性曲線代替飽和區的所有轉移特性曲線。

iD與vGS的近似關系

與結型場效應管相類似。在飽和區內,iD與vGS的近似關系式為：

式中IDO是vGS=2VT時的漏極電流iD。

（二）參數

MOS管的主要參數與結型場效應管基本相同，只是增強型MOS管中不用夾斷電壓VP ，而用開啟電壓VT表征管子的特性。

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