MOS管的输出特性曲线详解：截止区、恒流区与可变电阻区

MOS管的输出特性曲线详解：截止区、恒流区与可变电阻区

MOS管的输出特性曲线可以分为三个区域：截止区、恒流区和可变电阻区。这些区域的划分对于理解MOS管的工作原理至关重要。

MOS管的输出特性曲线

MOS管的输出特性曲线展示了在固定栅源电压（VGS）条件下，源漏电流（IDS）随漏源电压（VDS）变化的关系。以下是三个关键区域的详细解释：

特性曲线概念

1. 输出特性曲线：在固定VGS值（且数值大于阈值电压）时，MOS晶体管的源漏电流IDS随VDS的变化曲线。
2. 阈值电压Vth：当半导体层处于临界反型时，施加在MOS管栅电容两端的电压值。
3. 输出电流电压关系表达式：

MOS管的三个工作区域

截止区

当满足Ugs＜Ugs(th)，MOS管进入截止区。这个区域位于输出特性曲线最下面靠近横坐标的部分，表示MOS管不能导电，处于截止状态。在截止区，沟道完全夹断，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。这个区域位于输出特性曲线的中间位置，电流Id基本不随Uds变化，Id的大小主要决定于电压Ugs，因此也被称为饱和区。当MOS管用于放大电路时，通常工作在恒流区。

可变电阻区

当满足Ugs＞Ugs(th)，且Uds＜Ugs-Ugs(th)，MOS管进入可变电阻区。这个区域位于输出特性的最左边，Id随着Uds的增加而上升，两者基本上是线性关系，因此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管相当于一个由Ugs控制的可变电阻。

此外，击穿区位于输出特性曲线的左边区域，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中可以看到当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。