MOS管的输出特性曲线详解：三个工作区的原理与应用

MOS管的输出特性曲线详解：三个工作区的原理与应用

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。

特性曲线概念

①输出特性曲线：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管的输出特性曲线,三个区

• 截止区：当满足Ugs＜Ugs(th)，MOS管进入截止区。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＜Ugs-Ugs(th)，MOS管进入可变电阻区。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。