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、id-vgs特性、以及各自的温度特性。
mosfet的vgs(th)：栅极阈值电压
mosfet的vgs(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，vgs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id是多少的状态呢？”。的确，id随vgs而变化。从vgs(th)的规格值的角度看，只要条件没有确定，就无法保证vgs(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vgs(th)，条件栏中vds=10v、id=1ma，该条件下保证vgs(th)最小3v、最大5v（ta=25℃）。
也就是使vgs不断上升，则mosfet开始导通（id流出），id为1ma时vgs为3v以上5v以下的某个值，该值就是vgs(th)。表达的方法有很多，可以将vds=10v、id=1ma时定义为mosfet的导通状态，将此时的vgs作为vgs(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”。
vgs(th)、id-vgs与温度特性首先从表示id-vgs特性的图表中，读取这个mosfet的vgs(th)。vds=10v的条件是一致的。id为1ma时的vgs为vgs(th)，因此ta=25℃的曲线与1ma（0.001a）的线交界处的vgs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，vgs(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id-vgs特性，作为vgs(th)的规格值，id=1ma即可，但实际使用时，没有使用4a的mosfet、id为1ma的使用方法。例如ta=25℃，需要1a的id时，从这张图表中可以看出，所需的vgs为5.3v左右。
由图可知，id-vgs的温度特性是随着温度升高，vgs恒定的话，id呈増加趋势。以前面的ta=25℃、id=1a的条件为例，ta=75℃时id约1.5a左右，有些使用条件下需要注意。
顺序是反的，请看vgs(th)的温度特性图表。就像从id-vgs的图表中读取到的一样，25℃时vgs(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vgs(th)随着温度的升高有下降趋势。这表明当温度上升时，vgs(th)变低，就是更低的vgs流过更多的id。当然，也就是说，这与id-vgs的温度特性一致。
另外，vgs(th)可用于推算tj。vgs(th)的温度特性中有直线性，因此可除以系数，根据vgs(th)的变化量计算温度上升。