MOSFET的阈值、ID-VGS特性及温度特性

继上一篇MOSFET的开关特性之后，本篇介绍MOSFET的重要特性–栅极阈值电压、I_D-V_GS特性、以及各自的温度特性。

MOSFET的V_GS(th)：栅极阈值电压

MOSFET的V_GS(th)：栅极阈值电压是为使MOSFET导通，栅极与源极间必需的电压。也就是说，V_GS如果是阈值以上的电压，则MOSFET导通。

可能有人问，这种“MOSFET导通”的状态，到底是“电流I_D是多少的状态呢？”。的确，I_D随V_GS而变化。从V_GS(th)的规格值的角度看，只要条件没有确定，就无法保证V_GS(th)的值，因此在MOSFET的技术规格中规定了条件。这个表是从N-ch 600V 4A的功率MOSFET：R6004KNX的技术规格中摘录的。

蓝线框起来的是V_GS(th)，条件栏中V_DS=10V、I_D=1mA，该条件下保证V_GS(th)最小3V、最大5V（Ta=25℃）。

也就是使V_GS不断上升，则MOSFET开始导通（I_D流出），I_D为1mA时V_GS为3V以上5V以下的某个值，该值就是V_GS(th)。表达的方法有很多，可以将V_DS=10V、I_D=1mA时定义为MOSFET的导通状态，将此时的V_GS作为V_GS(th)，值在3V～5V之间。

顺便提一下，不仅局限于MOSFET，相对于输入，输出和功能的导通/关断等某种状态改变的电压和电流的值称为“阈值”。

V_GS(th)、I_D-V_GS与温度特性

首先从表示I_D-V_GS特性的图表中，读取这个MOSFET的V_GS(th)。V_DS=10V的条件是一致的。I_D为1mA时的V_GS为V_GS(th)，因此Ta=25℃的曲线与1mA（0.001A）的线交界处的V_GS约3.8V。技术规格中虽未给出代表值（Typ），但从图表中可以看出，V_GS(th)的Typ值为3.8V左右。图表的值基本上可理解为Typ值。

然后是I_D-V_GS特性，作为V_GS(th)的规格值，I_D=1mA即可，但实际使用时，没有使用4A的MOSFET、I_D为1mA的使用方法。例如Ta=25℃，需要1A的I_D时，从这张图表中可以看出，所需的V_GS为5.3V左右。

 

 

由图可知，I_D-V_GS的温度特性是随着温度升高，V_GS恒定的话，I_D呈増加趋势。以前面的Ta=25℃、I_D=1A的条件为例，Ta=75℃时I_D约1.5A左右，有些使用条件下需要注意。

顺序是反的，请看V_GS(th)的温度特性图表。就像从I_D-V_GS的图表中读取到的一样，25℃时V_GS(th)约3.8V。这张图中的温度是Tj，如有的记述为“pulsed”一样，是脉冲试验的数据，因此可以认为Tj≒Ta≒25℃。

温度特性可以看出V_GS(th)随着温度的升高有下降趋势。这表明当温度上升时，V_GS(th)变低，就是更低的V_GS流过更多的I_D。当然，也就是说，这与I_D-V_GS的温度特性一致。

另外，V_GS(th)可用于推算Tj。V_GS(th)的温度特性中有直线性，因此可除以系数，根据V_GS(th)的变化量计算温度上升。

 

　　审核编辑：汤梓红