一文详解MOSFET导通状态漏源电阻

分立MOSFET数据手册中最突出的规格之一是漏极 - 源极导通电阻，缩写为R DS （on）。这个R DS （on）的想法看起来非常简单：当FET截止时，源极和漏极之间的电阻非常高 - 我们假设零电流流动。当FET的栅极 - 源极电压（V GS）超过阈值电压（V TH）时，它处于“导通状态”，漏极和源极通过电阻等于R DS（on）的通道连接。但是，如果您熟悉MOSFET的实际电气特性，您应该很容易认识到该模型不符合事实。

首先，FET实际上没有“导通状态”。当没有截止时（我们忽略了亚阈值导通），FET可以处于三极管区域或饱和区域。这些区域中的每一个都具有其自己的电流 - 电压关系。然而，我们可以安全地假设“导通状态”对应于三极管区域，因为R DS（on）与开关电路，而不是小信号放大器和开关电路相关 - 例如，用于驱动电动机或控制继电器 - 采用截止和三极管区域。

但是，三极管区域的控制不仅仅是一个阻力，而是一个相当复杂的方程：

（这是对于NMOS器件; PMOS器件将具有μ p，而不是μ Ñ。）但是，如果我们忽略在V DS 2项，方程可如下简化：

现在我们确实在漏极 - 源极电流（I D）和漏极 - 源极电压（V DS）之间具有线性（即，电阻）关系。然而，“电阻”不是恒定的，如仅仅是电阻器的情况; 相反，阻力对应

这让我们了解了关于R DS （on）的重要观点：它受栅极 - 源极电压的影响。以下是Fairchild的NDS351ANMOSFET 数据表中的示例：

这部分的典型阈值电压为2.1 V.如果您快速查看V TH规格，并且在R DS（on）规范中非常快，您可能会认为可以用3.3 V逻辑信号驱动该FET实现广告的抗国家抵抗表现。考虑到数据表明确规定了对应于R DS（on）规范的栅极 - 源极电压，这将有点粗心; 然而，一个或两个R DS（on） / V GS数据点不能传达适用于实际远高于典型V TH的栅极 - 源极电压的导通电阻的极端增加。因此，故事的道德是1）记住通态（即三极管区域）电阻取决于V GS和2），详细信息请参考R DS（on）与V GS的关系图。

此外，导通电阻不等于由上面给出的三极管区域方程表示的电阻。后者是MOSFET沟道的电阻，而导通电阻包括其他电阻键合线，外延层等。电阻特性受制造技术的影响，以及R DS不同组件的各自贡献（ on）根据特定器件的电压范围而变化。

影响导通电阻的另外两个因素是结温和漏极电流，如NDS351AN数据表中的这两个图所示：

因此，在为特定开关应用找到合适的MOSFET之前，您可能需要到处购物并花一些时间在一些数据表上。
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