同普通三極管相比，MOSFET堪稱晶體管之王，在模擬電路和數(shù)字電路中均有廣泛用途。為了發(fā)揮MOSFET性能優(yōu)勢(shì)，用戶除了詳細(xì)閱讀產(chǎn)品規(guī)格書(shū)外，有必要先了解MOSFET的寄生電容，開(kāi)關(guān)性能，VGS(th)(界限値)，ID-VGS特性及其各自的溫度特性。
MOSFET的寄生電容和溫度特性
在構(gòu)造上，功率MOSFET都存在寄生電容。MOSFET的G(柵極)端子和其他的電極間由氧化層絕緣，在DS(漏極、源極)間形成PN接合，成為內(nèi)置二極管構(gòu)造。其中，Cgs、Cgd的容量根據(jù)氧化膜的靜電容量決定，Cds根據(jù)內(nèi)置二極管的接合容量決定。
MOSFET的寄生電容模型
一般而言，寄生電容與漏極、源極間電壓VDS存在一定關(guān)系，VDS增加，則寄生容量值減小。在廠家發(fā)布的MOSFET規(guī)格書(shū)上，一般都提供Ciss/Coss/Crss三類容量特性：
Ciss表示輸入容量，即Cgs+Cgd
Coss表示輸出容量，即Cds+Cgd
Crss表示反饋容量，即Cgd
寄生電容大小與VDS的關(guān)系
測(cè)量數(shù)據(jù)表明，雖然寄生電容的大小與VDS密切相關(guān)，但是與溫度的變化幾乎沒(méi)有任何影響，對(duì)溫度不敏感。
MOSFET的開(kāi)關(guān)特性
當(dāng)柵極電壓ON/OFF之后，MOSFET才能ON/OFF，這個(gè)延遲時(shí)間為開(kāi)關(guān)時(shí)間。一般而言，規(guī)格書(shū)上記載td(on)/tr/td(off)/tf，這些數(shù)值是典型值，具體描述為：
td(on)：開(kāi)啟延遲時(shí)間(VGS 10%→VDS 90%)
tr：上升時(shí)間(VDS 90%→VDS 10%)
td(off)：關(guān)閉延遲時(shí)間(VGS 90%→VDS 10%)
tf：下降時(shí)間(VDS 10%→VDS 90%)
ton：開(kāi)啟時(shí)間(td(on) + tr)
toff：關(guān)閉時(shí)間(td(off) + tf)
測(cè)量數(shù)據(jù)表明，溫度變化對(duì)MOSFET的開(kāi)關(guān)時(shí)間沒(méi)有影響。溫度上升時(shí)，OSFET的開(kāi)關(guān)時(shí)間略微增加，當(dāng)溫度上升到100°C時(shí)開(kāi)關(guān)時(shí)間僅僅增加10%，幾乎沒(méi)有溫度依存性。
MOSFET的寄生電容與溫度的關(guān)系
MOSFET的VGS(th)(界限値)
按照定義，為VGS(th)（界限值)是MOSFET開(kāi)啟時(shí)，GS(柵極、源極)間需要的電壓。這表示，當(dāng)輸入界限值以上的電壓時(shí)，MOSFET為開(kāi)啟狀態(tài)。為了通過(guò)絕大部分電流，需要比較大的柵極電壓。
那么，MOSFET在開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)能通過(guò)多少電流？針對(duì)每個(gè)元件，在規(guī)格書(shū)的電氣特性欄里分別有記載。例如，當(dāng)輸入VDS=10V時(shí)，使1mA電流通過(guò)ID所需的柵極界限值電壓ID(th)為1.0-2.5V。
MOSFET的ID-VGS特性，以及界限值溫度特性
ID-VGS特性和界限值都會(huì)隨溫度變化而變化。使用時(shí)請(qǐng)輸入使其充分開(kāi)啟的柵極電壓。其中，界限值隨溫度升高而下降，通過(guò)觀察界限值電壓變化，能夠計(jì)算元件的通道溫度。
需要注意的是，對(duì)于一定的VGS電壓，漏極電流ID會(huì)隨溫度的上升而增加，但是達(dá)到10A以后，ID將與溫度無(wú)關(guān)。新人小芯認(rèn)為，當(dāng)漏極電流達(dá)到一定限度后，MOSFET已經(jīng)成為一個(gè)發(fā)熱體，基體發(fā)熱已經(jīng)成為溫升的主要來(lái)源，而外部環(huán)境溫度的影響科技忽略。
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