金属氧化物半导体场效应管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET)是一种广泛应用于电子设备的三极管,其OD是指输出电容(Output Capacitance),也叫输出电压容量。
输出电容也称反向传输电容,是指空穴在N沟道区集电电源电极与基极之间注入后,从漏极出来所需的时间,这个时间常常用输出电容CO表示,其计算公式为CO=dQ/dV=∂Q/∂V,其中Q是集电电源电极电荷,V表示集电电源电极与基极之间的电压。
MOS管的输入电阻很高,一般在10^9Ω以上,因此输入电流非常小,电压放大系数可以很大,从而可以控制较大电流的输出,形成大功率输出。但是,MOS管有一个小娇弱的缺点:小信号放大器阶段会失真。这是因为在OD高频时,MOS管输出电容CO的有效值很大,对于小信号放大器而言,CO导致了放大器输入和输出之间的反馈。所以,在设计小信号放大器电路时,必须对输出电容进行防范。
MOS管的OD是指输出电容,是其静态输入特性的主要参数之一,它的值关系到电路的高频响应特性。OD的大小越小,高频响应特性就越好。因此,在选择MOS管时,要特别注意OD的大小。
MOS管的OD主要受到漏极结的静电容和扩散电容的影响。漏极结的静电容主要与管身结构的参数有关,如漏极-沟道面积、长度和漏极与压控栅间的距离。扩散电容与漏极区掺杂浓度和平衡深度有关,如果去除扩散电容,则漏极结的静电容就占了OD的主体。此外,由于输出电容是MOS管的A、B极之间的反向传输电容,受到工作状态的影响,因此输出电容是与MOS管的BS极电压紧密相关的。
OD是MOS管的重要参数之一,测试OD的方法也很简单。在测量OD时,要保证测试状态的静态工作点,即引脚顺序、控制电压等参数的恒定。尽管OD受到工作状态影响,但是在R.F.应用中,它的影响通常可以忽略不计。这是因为在高频应用中,MOS管时序非常短,并且开关速度很快,所以OD很小,输出电容可直接测量。
值得注意的是,在测试过程中,应该将MOS管的BS极电压稳定在一定范围内,这样才能保证测量结果的准确性。根据实际测量结果,还可以对MOS管的结构和参数进行优化,以达到理想的OD。