Verständnis von Drain-Source-Widerstand im MOSFET-Ein-Zustand

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Verständnis von Drain-Source-Widerstand im MOSFET-Ein-Zustand


Diese technische Beschreibung enthält einige nützliche Details bezüglich eines gemeinsamen MOSFET-Parameters, der als Ein-Zustand-Widerstand bezeichnet wird.

zusätzliche Informationen

  • Insulated-Gate-Feldeffekttransistoren (MOSFET)

Eine der herausragendsten Spezifikationen auf Datenblättern für diskrete MOSFETs ist der Drain-Source-Einschaltwiderstand, abgekürzt als R DS (on) . Diese R DS (on) Idee scheint so angenehm einfach zu sein: Wenn der FET abgeschaltet ist, ist der Widerstand zwischen Source und Drain extrem hoch - so hoch, dass wir einen Stromfluss von Null annehmen. Wenn die Gate-zu-Source-Spannung (V GS ) des FET die Schwellenspannung (V TH ) überschreitet, ist sie im "Ein-Zustand" und der Drain und die Source sind durch einen Kanal mit einem Widerstand gleich R DS (ein) verbunden. . Wenn Sie jedoch mit dem tatsächlichen elektrischen Verhalten eines MOSFET vertraut sind, sollten Sie leicht erkennen, dass dieses Modell nicht mit den Fakten übereinstimmt.

Erstens hat der FET nicht wirklich einen "Ein-Zustand". Wenn nicht im Cutoff (wir ignorieren hier die unterschwellige Leitung), kann der FET in der Triodenregion oder der Sättigungsregion sein. Jeder dieser Bereiche hat seine eigene Strom-Spannungs-Beziehung. Es kann jedoch mit Sicherheit angenommen werden, dass der "Ein-Zustand" dem Triodenbereich entspricht, da R DS (on) im Zusammenhang mit Schaltkreisen, nicht Kleinsignalverstärkern und Schaltkreisen - z. B. zum Ansteuern eines Motors oder Steuern eines Relais-Anwendung der Cutoff- und Triodenregionen.

Außerdem ist der Durchlasswiderstand nicht gleich dem Widerstand, der durch die oben angegebene Triodenregiongleichung ausgedrückt wird. Letzteres ist der Widerstand des MOSFET-Kanals, wohingegen der Widerstand im eingeschalteten Zustand andere Quellen von Widerstandsdrähten, die Epitaxieschicht usw. umfasst. Die Widerstandseigenschaften werden durch die Herstellungstechnologie und die jeweiligen Beiträge der verschiedenen Komponenten von R DS ( on) variieren je nach dem Spannungsbereich, für den ein bestimmtes Gerät vorgesehen ist.

Zwei weitere Faktoren, die sich auf den Durchlasswiderstand auswirken, sind die Sperrschichttemperatur und der Drain-Strom, wie in diesen beiden Kurven aus dem NDS351AN-Datenblatt gezeigt: