寄生参数对MOS管有什么影响？MOS管工作状态解读

MOS管将是下述内容的主要介绍对象，通过这篇文章，小编希望大家可以对MOS管的相关情况以及信息有所认识和了解，详细内容如下。

一、MOS管工作状态解读

我们可以将MOS管的工作状态分为以下4个区域，以NMOS为例：

(1)截止区：

当VGS

(2)线性区：

当VGS>Vth, 且0

此时器件工作在线性区，有时也称为三极管区，式中un为导电沟道中电子的迁移率。 Cox为单位面积的栅氧化层电容，tox为氧化层的厚度。 W和L分别为晶体管导电沟道的宽和长，VGS-Vth称为过驱动电压。

(3)饱和区：

当VGS>Vth, 且VDS>VGS-Vth时，沟道电流ID为

随着VDS增大，当VGS-Vth=VDS时，漏极的反型层逐渐消失，出现预夹断。 当VDS继续增大，这夹断点向源端移动，最终形成由耗尽层构成的夹断区，MOS管进入饱和区工作。 此时沟道两端的电压保持VDS-Vth，而VDS的增加部分降落到夹断耗尽区内，ID几乎不变，达到最大。

(4)击穿区

NMOS 管的漏极—衬底PN结由于VD过高被击穿。

需要注意的是，对于PMOS器件来说，线性区和饱和区的漏极电流公式需要加负号，VGS，VDS和VGS-Vth都是负的。 由于空穴的迁移率是电子的一半，所以PMOS具有较低的“电流驱动”能力。 换句话说，在工程应用中，只要有可能，我们应该更加倾向于采用NFETs而不是PFETs。

二、主要寄生参数及其对MOS管的影响

1. 源边感抗

源边感抗是MOS管寄生参数中最为关键的一种，它主要来源于晶圆DIE和封装之间的Bonding线的感抗，以及源边引脚到地的PCB走线的感抗。源边感抗的存在会导致MOS管的开启延迟和关断延迟增加，因为电流的变化会被感抗所阻碍，使得充电和放电的时间变长。

此外，源感抗和等效输入电容之间会发生谐振，这个谐振是由于驱动电压的快速变压形成的。谐振会导致G端（栅极）出现震荡尖峰，影响MOS管的稳定性。为了抑制这个震荡，通常会加入门电阻Rg和内部的栅极电阻Rm。然而，电阻的选择需要谨慎，过大或过小的电阻都可能影响G端电压的稳定性和MOS管的开启速度。

2. 漏极感抗

漏极感抗主要由内部的封装电感以及连接的电感组成。在MOS管开启时，漏极感抗（Ld）起到了很好的限流作用，有效地限制了电流的变化率（di/dt），从而减少了开启时的功耗。然而，在关断时，由于Ld的作用，Vds电压会形成明显的下冲（负压），并显著增加关断时的功耗。

3. 阈值电压变化

阈值电压（Vth）是MOS管进入导通状态所需的门极电压。寄生参数的变化可能导致阈值电压的漂移，从而影响MOS管的导通特性。例如，源边感抗和漏极感抗的变化都可能引起阈值电压的波动，导致MOS管在相同的门极电压下导通电流的变化。

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