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前面花了10篇聊三極管，現在我們開始聊MOS管。關于MOS管的文章，例如MOS管的參數解析等，網上很多，這里就不寫了，我們還是針對具體問題具體分析。在問題求證過程中，查漏補缺。

1、一道問題

關于MOS管的Rdson的解釋，網上搜出來的內容都差不多，比如：①在特定Vgs 、結溫及Id條件下， MOS管導通時d-s間最大阻抗；②MOS管導通時，漏極D和源極S之間的電阻值。上面的說法都對，但是我感覺這種描述還不夠具體。

我問一個問題： 我們都知道MOS管分可變電阻區、恒流區（飽和區）、截止區。Rdson電阻是對應MOS管的哪個工作區？A：可變電阻區；B：恒流區；C：截止區這道選擇題，你會選哪個？

關注這個號的人，大都已經不是學生了，做題不能再全靠蒙，要負責任，最好能說出你的理由。C應該最先排除，我想這個應該沒有疑問，關鍵點就在于是選A還是選B。

2、只有Vgs時

要想弄清楚這個問題，我們需要先搞清楚MOS管內部的工作機理。下圖是N溝道增強型的MOS管內部構造，具體我就不展開介紹了。

當d-s短路（暫時不加入電壓），只在g-s兩端加入電壓Vgs。當Vgs增大到一定值（Vth），此時柵極附近的P型襯底中的空穴被向下排斥，襯底中的少子（電子）被向上吸引，進而形成反型層，產生N型導電溝道。

在這個過程中，Vgs加大，導電溝道寬度增加；Vgs減小，溝道寬度就減小。由此可見，g-s間的電壓Vgs對導電溝通到寬度有控制作用。而這個導電溝道就表現為一個電阻特性：Vgs變化，電阻變化；Vgs不變，電阻不變。如果此時在d-s稍微加一點電壓Vds，則會有Id出現。

3、Vgs和Vds同時存在時

在Vgs>Vth且保持不變的條件下，如下圖所示，在d-s間增加一個小的Vds電壓。

Vds的存在，使得Vgd存在電壓。Vgd=Vgs+Vsd=Vgs-Vds>=Vth，即Vds<=Vgs-Vth時，導電溝道會一直存在，但由于Vgs和Vgd不相等，準確地說是Vgs>Vgd，溝道兩端會形成電位梯度進而導致溝道寬度不均勻，靠近源極的一側寬度大，靠近漏極一側寬度小，呈梯形結構。

如果Vds繼續增大，使得Vgd=Vgs-Vds進一步減小，當Vgd=Vth，即Vds=Vgs-Vth，如下圖所示，即進入預夾斷狀態。在此之前，MOS管是處于可變電阻區。

在可變電阻區內，Vds增大，Id也增大，它們是呈比例增加，這個比例關系就是電阻Rds。而這個Rds只受Vgs控制。

如果Vds繼續增大，使得Vgd=Vgs-Vds進一步減小，當Vgd<Vth，即Vds=Vgs-Vth，如下圖所示，即進入恒流狀態，飽和區。注意此時溝道并沒有被真的夾斷，只是夾斷縫隙變長，依然有電流Id存在。Vds增加的部分主要用于克服溝道的電阻，Id幾乎不變，Id幾乎僅僅取決于Vgs。

4、從溝道狀態解析

解釋完Vgs和Vds分別對MOS管的作用，以及從可變電阻區到恒流區的過程，再回到文章開頭的問題：Rdson電阻對應是MOS管的哪個區？

（1）處于可變電阻區時，導電溝通是暢通的，此時的Id和Vds是呈線性比例關系。在同一個Vgs條件下，比例關系固定；（2）處于恒流區時，導電溝道是部分夾斷狀態，此時的Id不隨Vds增加而變化，幾乎僅取決于Vgs。

前面在解釋Rsdon時，提到MOS管導通，因此此時應該選擇導電溝通暢通的情況，因此應是處于可變電阻區。

5、從阻抗量級解析

如果只是單純從導電溝通的狀態上解析，還不夠充分。那么咱們再從Rdson阻抗量級來做具體分析。

以Nexperia的PMPB14R8XN為例，具體看一下MOS管的Id和Vds的輸出特性曲線，如上圖所示，注意X軸是電壓Vds，Y軸是電流Id。

（1）處于可變電阻區，曲線斜率k非常大，取倒數，就是電阻Rds非常小；

（2）處于恒流區，曲線斜率k非常小，取倒數，就是電阻Rds非常大。

在恒流區，Rds很大，也很容易理解，因為導電溝道已經部分夾斷，夾斷縫隙很長，必然造成阻抗變大。相反，在變阻區，導電溝通暢通，Rds自然很小。

所以，通常我們看到MOS管的Rdson在mΩ級別，如下圖所示，PMPB14R8XN的Rdson=18.4mΩ，這必然是可變電阻區的導通電阻。

6、從BJT-MOS對應關系解析

其實回答這個問題，有一個更取巧的方法。我們都知道三極管有三個區，MOS也有三個區。只要你知道它們的對應關系，直接按照三極管的狀態去做選擇即可。對應關系如下表所示：

本文問題中需要的是MOS管導通，對應三極管處于導通。三極管導通，即處于飽和區；對應到MOS管上即為可變電阻區。

7、總  結

先聊到這里，現在梳理下今天討論的內容：①只有Vgs時，Vgs對MOS管導電溝道寬度的控制作用；②Vgs和Vds同時存在時，對MOS管漏極電流Id的影響；③解析MOS管從可變電阻區到恒流區的過渡過程；

④從溝道狀態、阻抗量級、對應關系等三種維度解析Rdson電阻對應的工作區。

怎么樣？一個簡短的問題，給出的回答可淺可深。我的助攻只能到這里，能否晉升到陸地神仙境，一劍開天門，就看你的造化了！

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