MOS管的应用--AB间电阻是多少？

上篇文章中，关于米勒效应仿真时，在米勒平台期间漏极电流Id持续上升的问题，目前还没有找到合理的解释（或者哪里出了问题）。已经把问题信号释放出去，也请教了业内的朋友。现在是2023/2/26 23:12，我们暂且“让子弹飞一会儿”，稍后再看效果。我们今天聊一位同学在群里问的问题，我觉得有意思，拿出来和大家分享下。

   

一道问题

   

   

如上图所示，小明问：该电路，在A-B点间测量电阻，阻值应该是多少？

具体电路如上图所示，你觉得应该是都是？最好能说出你的理由。

   

第一回合：众说纷纭

   

   

起初，小明抛出问题后，群里讨论的很热闹，众说纷纭。有说一两百的，有说几百的，也有说510+Rdson，当然也有质疑通电不应该测电阻的……

当然，我也给出了“自以为的正确”答案：

①首先，明确题目所给条件不够充分，没有明确该MOS管的Vth。不确定栅极分压后的2.5V，是否大于开启电压Vth；

②其次，按照常规应用的思路，漏极不应该悬空，应该接有电压。这个电压会影响MOS管所处的工作区。

其实，按常理说我提的第二条也没毛病。漏极电压确实会影响MOS管的工作状态。不清楚的同学可以翻看上一篇文章《MOS管的米勒效应(4)--文末彩蛋，求锤》中的“MOS管３种工作状态”小节。

但是，注意题目设定就是这样。人家就是要漏极悬空，就是这么任性！

   

第二回合：意见聚拢

   

   

通过第一回合的讨论，小明同学觉得有必要释放一些关键信息。如下图，给出MOS管的Vth参数典型值为1.2V，即栅极2.5V的分压是足够的。

在排除了Vgs<Vth的可能后，大家一直把争议的聚集点聚焦在漏极电压上：认为漏极需要加电压，会影响MOS的工作区。这点和我的思路类似。

这就像我们的生活，没有那么多的应该和不应该，没有那么多的如果和假如，有的只是现实。我们所能做的就是接受现实，并努力去改变，去提升！

这道题的题目设定就是悬空，那就需要按照悬空来考虑。而不是说，应该给漏极加电源。这里，我和其他同学一样，进入了误区，而且还不自知！

   

第三回合：揭晓谜底

   

   

小明见我们讨论的方向要跑偏，把这个问题换一种问法：漏极（A端）不加电压，MOS管导通不了？

自以为正确的我，此刻还在反问。小明此时给出了答案，A端悬空，MOS管可以导通。

此刻，我恍然大悟！这不就是在《Rdson对应MOS管的哪个工作区？》（点击文章标题可直接访问）文章中讨论的抛开漏源电压Vds，研究栅源电压Vgs对导电沟道宽度的控制作用么？

在这个过程中，在Vgs驱动下，反型层已形成，导电沟道已存在。Vgs加大，导电沟道宽度增加；Vgs减小，沟道宽度就减小。栅源电压Vgs对导电沟通到宽度有控制作用。而这个导电沟道就表现为一个电阻特性：Vgs变化，电阻变化；Vgs不变，电阻不变。

所以，这道题的正确答案应该是510+Rdson(Ω)。

   

仿真数据

   

   

上面的讨论，如果你觉得到此就结束，那你可能不太了解硬件微讲堂的调性，咱们给出的结论必须要有数据支撑，所以仿真走一波！

如上图，先搭建个电路。R3(510Ω)左侧悬空，栅极由一个5V的电压源做(10k/10k)分压。A-B两端挂一个欧姆表ZM1。

仿真电路搭建好后，开始仿真。在“T&M”--选择“万用表”--选择“Ohm”档，在Input会自动跳出来ZM1+和ZM1-。可是，结果怎么是“600.61kohm”？

哪里出问题了？

经过分析，原来是我选择的MOS管的Vth超过了2.5V。经过一番搜索，在器件库里没有找到Vth低于2.5V的MOS管，于是就把栅极挂的电压从5V调整为8V。

再次进行仿真，欧姆表读数为510.28Ohm，符合理论分析。

   

总  结

   

   

先聊到这里，梳理下今天讨论的内容：

今天主要是针对小明提出的关于MOS管实际电路应用问题进行了讨论，梳理了前后讨论过程，并进行了理论分析和仿真验证。所涉及的知识点难度不高，但却具有一定的隐蔽性。

总的来说，这是一个不错的问题。也欢迎小张、小李、小王以及屏幕前的你……能多提类似的问题，相互交流，共同进步。