Onsemi N沟道开关J111、J112、J113系列器件解析

作为电子工程师，在设计电路时，选择合适的开关器件至关重要。今天来详细解析Onsemi的N沟道开关J111、J112、J113以及MMBFJ111、MMBFJ112、MMBFJ113系列器件，希望能为大家在实际设计中提供一些参考。

文件下载：MMBFJ113-D.PDF

一、器件特点

这些器件专为低电平模拟开关、采样保持电路以及斩波稳定放大器而设计。源极和漏极可互换，并且是无铅器件，符合环保要求。这一特性使得在电路设计中，工程师可以更灵活地布局，减少了对特定引脚方向的限制，提高了设计的自由度。

二、绝对最大额定值

在使用任何器件时，了解其绝对最大额定值是非常重要的。该系列器件在环境温度 (T_{A}=25^{circ} C) （除非另有说明）的条件下，各项参数如下：	Symbol	Parameter	Value	Unit
V DG	Drain−Gate Voltage	35	V
V GS	Gate−Source Voltage	−35	V
I GF	Forward Gate Current	50	mA
T J , T STG	Operating and Storage Junction Temperature Range	−55 to 150	° C

需要注意的是，超过最大额定值可能会损坏器件。如果超过这些限制，器件的功能可能无法保证，还可能会对器件造成损坏并影响其可靠性。这里的额定值是基于最大结温为 (150^{circ}C) ，并且这些是稳态限制。对于涉及脉冲或低占空比操作的应用，需要咨询Onsemi。

三、热特性

热特性对于器件的稳定运行至关重要。同样在 (T_{A}=25^{circ} C) （除非另有说明）的条件下，J111、J112、J113的热特性如下：

• 总器件功耗：在 (25^{circ}C) 以上，每升高 (1^{circ}C) ，功耗降低 (2.8 mW) 。
• 热阻：结到外壳的热阻以及结到环境的热阻，其中结到环境的热阻为 (200) 。这里的PCB尺寸有特定要求，为FR - 4， (76 mm x 114 mm x 1.57 mm) （ (3.0) 英寸 (x 4.5) 英寸 (x 0.062) 英寸），且具有最小焊盘尺寸。器件安装在 (36 mm x 18 mm x 1.5 mm) 的FR - 4 PCB上，集电极引脚的安装焊盘最小为 (6 cm^{2}) 。

在实际设计中，我们需要根据这些热特性来合理布局器件，确保散热良好，避免因过热导致器件性能下降或损坏。

四、电气特性

1. 关断特性

• 栅源击穿电压 (V(BR)GSS) ：在 (IG = −1.0 A) ， (VDS = 0) 的条件下为 (-35V) 。
• 栅极反向电流 (IGSS) ：在 (VGS = −15 V) ， (VDS = 0) 的条件下为 (-1.0 nA) 。
• 栅源截止电压 (VGS(off)) ：不同型号有不同的值，如J111为 (-3.0) 到 (-10.0 V) ，J112为 (-1.0) 到 (-5.0 V) ，J113为 (-0.5) 到 (-3.0 V) 。
• 漏极截止泄漏电流 (ID(off)) ：在 (VDS = 5.0 V) ， (VGS = −10 V) 的条件下为 (- 1.0 nA) 。

2. 导通特性

• 零栅压漏极电流 (loss) ：在 (V{D S}=15 V) ， (V{G S}=0) 的条件下，J111为 (20 mA) ，J112为 (5.0 mA) ，J113为 (2.0 mA) 。这里采用脉冲测试，脉冲宽度 (≤300 mu s) ，占空比 (≤2%) 。
• 漏源导通电阻 (rDS(on)) ：在 (V{D S} leq 0.1 V) ， (V{G S}=0) 的条件下，J111最大为 (30 Omega) ，J112最大为 (50 Omega) ，J113最大为 (100 Omega) 。

3. 小信号特性

• 漏栅和源栅导通电容 (C dg (on)) 、 (C sg (on)) ：在 (V DS = 0) ， (V GS = 0) ， (f = 1.0 MHz) 的条件下，最大为 (28 pF) 。
• 漏栅截止电容 (C dg (off)) 和源栅截止电容 (C sg (off)) ：在 (V DS = 0) ， (V GS = −10 V) ， (f = 1.0 MHz) 的条件下，最大为 (5.0 pF) 。

五、典型性能特性

文档中给出了一系列典型性能特性的图表，包括共漏源特性、参数交互特性、传输特性、导通电阻与漏极电流关系、归一化漏极电阻与偏置电压关系、跨导与漏极电流关系、输出电导与漏极电流关系、电容与电压关系、噪声电压与频率关系、噪声电压与电流关系、功耗与环境温度关系、开关导通时间与栅源电压关系以及开关关断时间与漏极电流关系等。这些图表可以帮助工程师更好地了解器件在不同条件下的性能表现，从而在设计中做出更合理的选择。

六、订购信息

该系列器件有不同的型号和封装形式，以及相应的发货方式：	Part Number	Top Mark	Package	Shipping †
J111	AJ 111 YWW	TO−92 3L (Pb−Free)	10000 Units / Bulk
J111−D26Z	AJ 111 YWW	TO−92 3L (Pb−Free)	2000 / Tape & Reel
……	……	……	……

工程师在选择器件时，需要根据实际需求来确定合适的型号、封装和发货方式。

七、思考与总结

在实际的电路设计中，我们需要综合考虑器件的各项特性，包括绝对最大额定值、热特性、电气特性等，以确保器件在合适的条件下工作。同时，参考典型性能特性图表可以帮助我们更好地预估器件在实际应用中的表现。大家在使用这些器件时，有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享交流。

总之，Onsemi的N沟道开关J111、J112、J113系列器件为电子工程师提供了多种选择，在低电平模拟开关等应用中具有一定的优势。希望通过这篇文章，能让大家对这些器件有更深入的了解。