MOSFET entra en modo de saturación mucho más tarde

Estoy usando IRLML6346 NMOS en LTSpice . Su voltaje umbral es Vt = 0.95V . Tracé el gráfico de Vds (voltaje entre el drenaje y la fuente) frente a Ids (corriente del drenaje a la fuente) para diferentes valores de Vgs (voltaje entre la puerta y la fuente)

Gráfico de Ids vs Vds para diferentes VgsHe escrito el voltaje de puerta Vgs a la derecha debajo de cada gráfico y el valor Vds aproximado después del cual el NMOS entra en modo de saturación.

Para Vgs = 4,5 , la saturación debe comenzar tan pronto como Vds >= Vgs-Vt. Por lo tanto, debe pasar al modo de saturación en 4,5-0,95 = 3,44 . Pero en la trama, entra en saturación a 5,4 voltios . De manera similar, para Vgs = 4 , la saturación debe comenzar en 4 - 0.95 = 3.05 , pero comienza en Vds = 4V .

Este mismo caso ocurre para todos los valores de Vgs. La saturación se produce mucho más tarde. ¿Por qué esto es tan?

Circuito Mosfet it ltspice

Este es el circuito que he hecho.

¿Por qué el MOSFET no entra en modo de saturación tan pronto como Vds >= Vgs - Vt?

Los modelos en SPICE, en general, no siempre son los mejores representantes del caso del mundo real, donde incluso las tolerancias y demás entran en juego. Aún así, intentan estar lo más cerca posible. Algunos tienen éxito, otros no. Bienvenido al "mundo real" de los simuladores, y enhorabuena por dar el primer paso antes de utilizar un modelo: la verificación.

Respuestas (1)

Te olvidaste de RdsOn * Ids.

Dado que Vds aumenta con Ids*RdsOn e Ids=Vds/RdsOn ,

Creo que la saturación lineal se define mejor como;

V D S ( s a t ) >= V GRAMO S − V t + I D S ∗ R d s O norte

Puede sustituir RdsOn con otra ecuación y reducir más.

Entonces

I D S ( s a t ) <= k V D S 2

ingrese la descripción de la imagen aquí ÁRBITRO

Usé esta ecuación VDS(sat)>=VGS−Vt+IDS∗RdsON para encontrar RdsON en Vgs = 4.5 y Vt = 0.95 (R resulta ser = 0.02196 ). Usé este valor de R para otros valores de Vgs y obtuve Vds para la saturación muy cerca de los valores de simulación. Así que esto funciona. Gracias. Pero el modelo MOSFET IRLML6346 NMOS utilizado tiene Ron 0,048 ohmios en ltspice. ¿Por qué el valor calculado es diferente del valor que obtuve? ¿Cualquier razón? Gracias.
Vt tiene una tolerancia del 37,5% sobre 0,8 V, pero Ron tiene un tipo de 46 mΩ y un máximo de 63 mΩ a 4,5 V, Id = 3,4 A para Vds*Id (Ron) = 63 mΩ * 3,4 A = aumento máximo de 214 mV, así que no estoy seguro . ¿Quizás en el peor de los casos? Vt=1,1
MOSFET entra en modo de saturación mucho más tarde
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