MOS介绍和参数测试方法
1:MOS的三个引脚
G极:栅极,最好认的。 S极:源极,不论是P沟道还是N沟道,两根线相交的就是。 D极:漏极,不论是P沟道还是N沟道,单独引线的就是。
2:沟道与寄生二极管
什么是N沟道,什么是P沟道: 寄生二极管的方向如何判定: N沟道,由S极指向D极。 P沟道,由D极指向S极。 其实不论N沟道还是P沟道MOS管,中间衬底箭头方向和寄生二极管的箭头方向总是一致的:要么都由S指向D,要么都由D指向S。
3:MOS的主要作用
开关作用: 即可以实现信号切换(高低电平切换),也可以实现电压通断。 MOS管用作开关时在电路中的连接方法(MOS管中的寄生二极管方向是关键)。 导通条件: 不论N沟道还是P沟道MOS管,G极电压都是与S极做比较。 N沟道: UG>US时导通,(简单认为)UG=US时截止。 P沟道: UG<US时导通,(简单认为)UG=US时截止。 但UG比US大(或小)多少伏时MOS管才会饱和导通,就要看具体的mos管,不同MOS管需要的压差不同。 隔离作用: 这时候MOS管起作用的只有二极管这一小部分,其本质也就是实现电路的单向导通,它就相当于一个二极管,但在电路中我们常用隔离MOS,是因为使用二极管,导通时会有压降,会损失一些电压。而使用MOS管做隔离,在正向导通时,在控制极加合适的电压,可以让MOS管饱和导通,这样通过电流时几乎不产生压降。 MOS管作用总结: 如果MOS管用作开关时,(不论N沟道还是P沟道),一定是寄生二极管的负极接输入边,正极接输出端或接地。否则就无法实现开关功能了。 如果MOS管用作隔离时,(不论N沟道还是P沟道),寄生二极管的方向一定是和主板要实现的单向导通方向一致。
4:沟槽式场效应管
沟槽式场效应管TrenchMOSFET是现在比较常用的金属-氧化物半导体场效应晶体管。因其具有低导通电阻、低栅漏电荷密度的特点,所以功率损耗低、开关速度快。且由于TrenchMOSFET为垂直结构器件,因此可进一步提高其沟道密度,减少芯片尺寸,使功率场效应管的SMD微型封装成为现实。 在手机电池保护电路中,常用到两个场效应管共漏极使用的MOSFET,因为在手机保护电路中,即要进行过充检测也要进行过放检测。该类MOSFET内部电路结构如下图虚线内所示: 打开该类MOS的规格书我们会看到许多如下参数: 那么如何测试这些参数呢,下面请看测试手法!
注意: 下文中加粗字体为变量,需根据MOS规格书来确定实际参数。 1:VSSS耐压 按下图连接测试电路,设置VGS=0V,VSS1从0V以0.1V步增,逐渐增加电压至IS=1mA,且MOS无损毁,记录VSS1的电压。 按下图连接测试电路,设置VGS=0V,VSS2从0V以0.1V步增,瞬间增加电压至IS=1mA,且MOS无损毁,记录VSS2的电压。 2:ISSS电流 按下图连接测试电路,设置VSS=12V,VGS=0V,记录下ISSS。
3:VGS(th)开启电压 按下图连接测试电路,设置VSS=6V,以0.1V同步增加VGS1的电压,直至ISS=1mA,记录下此时VGS1的电压,同理测试另一FET的VGS2。 4:IGSS栅极漏电流 按下图连接测试电路,设置VSS=0V,VGS1=±8V,记录下IGSS1,同理测试另一FET的IGSS2。 5:RSS(on)内阻 按下图连接测试电路,设置IS=6A,分别测试VGS等于4.5V、4.0V、3.8V、3.1V、2.5V时,S1与S2两端的电压VS1S2,RSS(on)=VS1S2/6A。 6:VFSS二极管导通电压 按下图连接测试电路,设置VGS2=4.5V,VGS1=0V,VS1S2=4.5V,IS1S2=6A,记录下测试的VFSS1。 同理,设置VGS1=4.5V,VGS2=0V,VS2S1=4.5V,IS2S1=6A,记录下测试的VFSS2。