MOS管入门

真入门系列自己看看就好

为什么会有这篇文章?

Because I have a MOS.
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思考:如何用这玩意作为开关使用?

1. 对该器件的认知

这个视频讲得非常好:MOS管的识别和基本知识–小破站
首先要明确各个管脚是啥?
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那么测试电路思路如下:
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但是开始实验之前我们需要明确几个MOS管关键参数
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  1. Vgs(th): -2~(-4)V 这里为电压为负值的原因应该是S端作为输入端是高电平,当G端接地时DS导通
  2. Vds(on) 即当MOS导通时DS两端的电阻,电阻越大损耗就越大

通过上面的学习可知MOS管的导通压降最大为-4V,所以这里的VCC最好大于4v,所以VCC直接接5V

试验现场:
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这里选用的电阻为1KΩ

如何用万用表区分PMOS/NMOS?

根据MOS特性可知,在DS之间有一个寄生二极管,且两中MOS寄生二极管方向相反,那么可以根据这个二极管来判断MOS类型。
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具体操作如下:

首先用导体将GS短一下对寄生电容进行放电,防止对后面测试有干扰

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然后测试如下:

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NOTE: 注意红黑表笔的位置哦!!!

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### 测试MOS管导通内阻的方法 #### 使用万用表测试MOS管的导通内阻 可以通过万用表的低阻档位来测量MOS管的导通内阻。具体方法如下: 1. **设置万用表到低阻档** 首先将万用表调至低阻抗模式(通常为毫欧或微欧级别)。如果万用表不具备这种功能,则可能无法精确测量导通内阻。 2. **连接MOS管的源极和漏极** 将红表笔接到MOS管的源极(S),黑表笔接到漏极(D)[^1]。此时需要注意的是,为了使MOS管进入完全导通状态,栅极(G)需要施加足够的驱动电压。 3. **提供合适的栅极驱动电压** 可以通过外部电源给栅极加上一个正向偏置电压(对于NMOS而言),使其超过阈值电压(Vth),从而开启MOS管。如果没有外部电源,也可以尝试用手触碰栅极的方式临时充电[^3],但这仅适用于初步判断而非精准测量。 4. **读取数值** 当MOS管处于饱和区工作时,在源极与漏极间测得的电阻即为其导通内阻(Rds(on))。然而这种方法存在局限性,因为普通数字万用表难以达到非常低的分辨率去捕捉实际的小于几毫欧甚至更低范围内的真实值[^4]。 #### 更专业的解决方案 – 参数分析仪或者专用仪器 对于更精确地评估MOSFET器件特性包括但不限于其导通电阻参数RDS(ON),建议采用更为先进的设备如半导体参数分析仪(Keithley系列等品牌产品常见用于此类场合下): 这些高端仪表能够自动完成对目标元件的各项电气特性的扫描采集过程,并且具备更高的精度以及动态范围适应能力,可以有效克服传统手持式电子测量装置所带来的误差影响因素干扰等问题。 ```python # Python模拟计算理论上的导通电阻 def calculate_rds_on(vgs, vth, k): """ 计算理想情况下的MOS管导通电阻 :param vgs: 栅源电压 (V) :param vth: 阈值电压 (V) :param k: 模型系数 :return: 导通电阻 Rds(on) (Ohm) """ if vgs <= vth: return float('inf') # 如果未达到阈值电压,则视为断开 id = k * ((vgs - vth)**2) # 假设平方律模型 rds_on = 1 / id # 导通电阻定义为电流倒数形式简化表达 return rds_on print(calculate_rds_on(5, 2, 0.1)) ```
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