Wie interpretiert man Vgs(th) min/max in einem MOSFET-Datenblatt?

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Dies ist ein Screenshot des IRF9640-MOSFET-Datenblatts. Können Sie mir bitte sagen, was mit dem maximalen und minimalen Wert der Vgs-Schwellenspannung gemeint ist? Auch was sie mit Testbedingung meinen.

Ob die Höchst- und Mindestwerte nur für bestimmte Testbedingungen gelten? Was ist die Schwellenspannung für einen Schaltkreis und wie variiert der Bereich?

Mein Zweifel ist, dass der p-Kanal-Mosfet Vgs < Vgs (th) einschaltet. Für IRF9640 in welchem ​​​​Volt schaltet es -3 oder -5 ein? Wenn ich in meiner Anwendung Vs verwendet habe, ist Vs 6 V und Vg ist 3 V, daher Vgs = -3 V, aber es wird nicht eingeschaltet, warum? Es schaltete sich ein, wenn Vgs = -3,3 V.

Wenn wir -2 V als Schwellenwert betrachten, sollte es eingeschaltet werden, wenn Vgs = -3 V. Warum sie einen Bereich für die Schwellenspannung angegeben haben. Ob wir jeden Mosfet testen müssen, um seine Schwelle zu kennen. Was ich zeige ist, dass, wenn wir zwei IRF9640 haben, sich Vgs (th) voneinander unterscheiden wird?

Du meinst Vgs(th) max, nicht Vgs(max)! Letzteres könnte leicht als die maximal zulässige Spannung zwischen Gate und Source interpretiert werden, ein Wert, der typischerweise zwischen 10 und 20 Volt liegt. Ein ganz anderer Parameter. Erfinde keine Notation, wenn du nicht weißt, was sie bedeutet ;)
Ja, ich meine Vgs (th). Ich habe es oben beschrieben
Die Spanne von Vgs ist die Herstellungstoleranz der Schwellenspannung, dh der Lieferant verkauft Ihnen gerne Teile mit einer Vgs,th von -4 V.

Antworten (3)

Dies bedeutet, dass die Schwellenspannung zwischen Gate und Source zwischen -2 V und -4 V liegt, was bedeutet, dass das Gate zwischen 2 und 4 V niedriger als die Source sein muss, damit es sich im eingeschalteten Zustand befindet.

Die dritte Spalte auf Ihrem Screenshot sind die Testbedingungen, wie es im Datenblatt steht. Wenn Sie einen Schaltkreis machen, machen Sie einfach einen schönen 5-V-Stromkreis, auf diese Weise sind Sie mehr als abgedeckt, kleben Sie einen Pull-Down- oder Pull-Up-Widerstand auf das Gate und schalten Sie die 5 V ein, um ihn ein- und auszuschalten.

Wenn Sie über dem Maximum liegen, können Sie sicher sein, dass der MOSFET auf diese Weise bei jedem Einschalten vollständig ein- und ausgeschaltet wird.

Wissen Sie, warum alle MOSFET-Datenblätter bei der Messung von Vgs(th) einen bestimmten Id-Strom definieren? Ich habe nie gelernt, dass die Schwellenspannung vom Strom abhängt, der durch den Kanal fließt. Oder soll es nur definierte Bedingungen für die Messungen geben?
Ich denke, es ist so, dass sie eine definierte Testbedingung haben. Aber das Gesicht, das sie ein Maximum und ein Minimum haben, sollte den durchfließenden Strom berücksichtigen, hätte ich gedacht. Kann ich aber nicht genau sagen, da ich es nicht weiß!
Danke für deine Antwort MCG. Aber mein Zweifel ist, dass der p-Kanal-Mosfet Vgs < Vgs (th) einschaltet. Für das obige, in welchem ​​​​Volt wird es -3 oder -5 einschalten? Wenn ich in meiner Anwendung Vs verwendet habe, ist Vs 6 V und Vg ist 3 V, daher Vgs = -3 V, aber es wird nicht eingeschaltet, warum? Es schaltete sich ein, wenn Vgs = -3,3 V
Wenn wir -2 V als Schwellenwert betrachten, sollte es eingeschaltet werden, wenn Vgs = -3 V. Warum sie einen Bereich für die Schwellenspannung angegeben haben. Ob wir jeden Mosfet testen müssen, um seine Schwelle zu kennen. Was ich zeige ist, dass, wenn wir zwei IRF9640 haben, sich Vgs (th) voneinander unterscheiden wird?
Sie werden niemals genau gleich sein, daher besteht die Möglichkeit, dass es leichte Abweichungen in ihren Vgs(th)-Bereichen gibt. Aus diesem Grund haben sie eine maximale und minimale Bewertung, nur um sicherzustellen, dass sie abgedeckt sind. Ich habe festgestellt, dass Sie nichts falsch machen, wenn Sie sich an das Maximum halten!

was sie mit Testbedingung meinen.

Es bezieht sich auf die Bedingungen, unter denen der Parameter getestet wurde. In diesem Fall ist die wichtigste Bedingung I D = -250 uA. Dieser Strom wurde als der Punkt gewählt, an dem der FET direkt an der Schwelle zwischen Aus und Ein ist (im Vergleich zum Einschaltwiderstand, bei dem die gewählte Bedingung I D = 6,6 A ist).

Dies ist nicht die normale Gate-Treiberspannung, die angelegt würde. Zum vollständigen Einschalten sind ca. -10 V erforderlich.

Was ist mit dem maximalen und minimalen Wert der Vgs-Schwellenspannung gemeint?

Dies bedeutet, dass die Schwellenspannung irgendwo zwischen -2,0 V und -4,0 V liegen kann.

Die Gate-Schwellenspannung ist notorisch schwierig genau herzustellen, weil sie kritisch von der Oxiddicke abhängt . Der Bereich von -2 V bis -4 V bezieht sich auf mögliche Abweichungen zwischen einzelnen Einheiten. Wenn Sie also 3 IRF9640 hätten, könnte einer -2 V, ein anderer -3 V und ein weiterer -4 V sein. Oder sie könnten alle -3 V sein (Sie werden es nicht wissen, bis Sie sie testen).

Diese Schwankung der Schwellenspannung wirkt sich auch auf die Einschaltspannung aus. Während sich der FET bei -5,0 V "normalerweise" einigermaßen gut einschaltet, ist dies nicht garantiert. Um sicherzustellen, dass alle Einheiten vollständig eingeschaltet werden, sollten Sie daher das Gate mit mehr Spannung ansteuern, als die „Typischen Ausgangseigenschaften“ des Datenblatts vermuten lassen. Für diesen FET beträgt die empfohlene Gate-Treiberspannung -10 V.

Dies ist ein P-Kanal-Mosfet, und irgendwo zwischen -2 Volt und -4 Volt, die relativ zur (positiveren) Source an das Gate angelegt werden, beträgt der von Source zu Drain entnommene Strom 250 uA. Drain ist in diesem Test mit Gate verbunden. Es zeigt etwas an, wo sich das Gerät einzuschalten beginnt. Ein besseres Bild der Einschaltcharakteristik zeigt jedoch dieses Bild: -

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Bitte überprüfen Sie meinen Kommentar in der Antwort von MCG
Es gibt eine Spanne, weil es Ungenauigkeiten gibt. Auf Mosfet kann man sich erst verlassen, wenn der maximale Vgs (th) deutlich überschritten wird, daher das Diagramm in meiner Antwort.
Tut mir leid, ich habe dich nicht verstanden. Können Sie das bitte erklären?
Die maximale Schwellenspannung beträgt -4 V für die obige, ist das richtig? Für ein zuverlässiges Schalten sollte es also weniger als -4 V sein?
Sehen Sie sich die Grafik an. Die minimale Kurve ist, wenn das Gate 4,5 Volt unter der Source liegt. Wenn Sie eine Last von 2 Ampere steuern möchten, beträgt der Spannungsabfall zwischen Source und Drain normalerweise 40 Volt, dh nicht sehr gut. Bei der nächsthöheren Kurve ist das Gate jedoch 5 Volt niedriger als die Source, und dies ist ein völlig anderes Bild, da eine Last von 2 Ampere zu einem Drain-Source-Abfall von nur 1 Volt führt. Denken Sie darüber nach, was Ihnen die Grafik sagt.