¿Qué tan útiles pueden ser los resultados de medir la resistencia MOSFET con un multímetro?

Puede medir Rdson en las condiciones que especifique, PERO sus condiciones de medición serán tan diferentes de lo que normalmente experimentaría que deberá tener mucho cuidado para asegurarse de que le diga lo que quiere saber.
La mayoría de los medidores usan una batería de 9V (6V-9V), pero algunos usan 2 x AA = 2 a 3V y algunos usan 1 x AA (raro).
La corriente del medidor puede ser de 1 mA o alguna otra corriente. Cuanto más baja sea la corriente de prueba, menos se parecerá la prueba a la mayoría de las condiciones del mundo real. Si su Itest es de 1 mA y el Icircuit va a ser de 10 mA, los resultados pueden ser bastante diferentes.
La temperatura ambiente afectará los resultados.

Es posible que tenga una buena razón para hacer esto en lugar de usar la hoja de datos, pero no es del todo evidente qué propósito útil se cumpliría. Obtendrá un resultado único en una circunstancia muy especial e incierta que puede ser bastante diferente de lo que obtendrá posteriormente en circunstancias similares.

MOSFET Rdson depende de Vgs. Para Vgs más que unos pocos bigotes de mosquito por encima de Vth, el voltaje de umbral de la puerta, Rdson será lo más bajo que pueda obtener para ese dispositivo. Pero si la corriente del medidor es, digamos, 1 mA y aumenta los Ids para decir 10 mA, es posible que * encuentre que Rdson aumenta de manera muy sustancial.

A continuación se muestran las curvas Ids versus Vgs para un 2N7002. Se puede ver en el gráfico de la izquierda que para Vgs = 10V el Rdson es de aproximadamente R=V/I = 0.85V/0.4A digamos ~= 2.1 Ohms. Para valores altos de curvas de corriente para Vgs más bajos, la curva se desvía hacia la derecha, es decir, Rdson aumenta notablemente por encima de un cierto Ids en cada caso. PERO para un Id lo suficientemente bajo, todas las curvas tienden a tener una asíntota igual a la línea Vgs = 10V. Puede que no parezca que las líneas Vgs=3V hacen esto, pero eso se debe principalmente a la escala del eje del gráfico. Las curvas de la derecha muestran el comportamiento relativamente lineal de Rdson con Vgs a una temperatura fija hasta Vgs ~= 3V a 25 grados Celsius.

Una alternativa a depender de voltajes y corrientes basados ​​en medidores relativamente no diseñados es colocar una resistencia Rd en serie con el drenaje y aplicar Vgs según se desee, luego medir Vds y (Vsuministro-Vds) = Vresistor.
Entonces Ids = Vresistor/ Rd.
Vds = medido. Vgs = según lo establecido por usted. Entonces Rdson = Vds / Ids.

Una alternativa técnicamente superior es configurar una fuente de alimentación variable al límite de corriente en la corriente de diseño, digamos Ids = 10 mA, y aplicar Vgs según se desee.
Medir Vds y listo.
Rdson = Vds / Ids

Si usa el método del medidor, agregar una resistencia en serie Rd le permitirá medir la corriente del medidor y verificar el resultado como se indicó anteriormente.
Necesitaría un voltímetro por separado.

Sí, puede medir Rds_on de un MOSFET usando un ohmímetro (probablemente necesitará un miliohmímetro), pero solo recuerde (como dice) que esa es la medida de Rds_on en los Vds específicos que su ohmímetro está causando que aparezca allí (y también, por supuesto, en los Vgs que está solicitando). Rds_on es una resistencia no lineal.

Dado que la corriente inyectada por el ohmímetro depende de la escala seleccionada, y Vds depende de esa corriente, la no linealidad de Rds_on hará que vea lecturas ligeramente diferentes en diferentes escalas. Si desea comparar varios MOSFET, simplemente use la misma escala de resistencia. Si desea saber a qué Vds se ha tomado una lectura de Rds_on, simplemente mida con otro probador, configurado como un voltímetro.

Puedes hacer esto, pero solo será válido en el punto de operación que produzca tu multímetro.

El multímetro aplicará un pequeño voltaje regulado al circuito a través de una resistencia cuyo valor varía según la escala en uso. El voltaje a través de esta resistencia se mide con un ADC y la resistencia de la resistencia adjunta se puede calcular a partir de esta lectura. Para mi medidor Fluke, el modo de resistencia tiene las siguientes características:

lo que muestra que el MOSFET verá un$V_{DS}$de menos de 550 mV (cuánto menos depende del resultado) y una corriente de menos de 1 mA (de nuevo, cuánto menos depende del resultado). Si tiene un segundo medidor, puede usarlo para medir el voltaje y la corriente que se aplica. Si estos valores son los mismos que los de su aplicación de destino, funcionará. Es probable que no lo sean .

En la región de corte, donde$V_{GS} < V_{th}$, la resistencia es muy alta y está más estrechamente relacionada con$V_{GS}$y$V_{th}$que$V_{DS}$. Su multímetro no producirá una buena lectura en esta región simplemente porque la respuesta probablemente sea mayor que la resistencia máxima que puede mostrar su medidor.

En la región de saturación, donde$V_{GS} > V_{th}$y$V_{DS} > ( V_{GS} – V_{th} )$, la corriente es aproximadamente la misma independientemente del voltaje aplicado. Una vez más, el multímetro no hará un buen trabajo en este estado por dos razones: primero, no es lineal y, segundo, es muy bajo pero requiere un alto$V_{DS}$. A menos que esté utilizando MOSFET baratos o antiguos y un multímetro demasiado entusiasta, no obtendrá resultados precisos aquí.

Sin embargo, en el triodo o región lineal, donde$V_{GS} > V_{th}$y$V_{DS} < ( V_{GS} – V_{th} )$, el MOSFET se comportará principalmente como una resistencia y tendrá una resistencia en el rango que puede medir su medidor. Digo principalmente porque pasa gradualmente a la región de saturación; como$V_{DS}$enfoques$V_{GS} – V_{th}$se vuelve cada vez más no lineal. Deberías obtener buenos resultados aquí, pero no sabrás si estás en esta región sin probar con otro multímetro. En ese momento, también puede configurar un trazador de curvas si tiene un HP4151B antiguo o algo similar en el laboratorio. De lo contrario, se puede construir un trazador de curvas manual tosco a partir de un generador de funciones que barre un rango de voltaje, una resistencia de detección y un osciloscopio que monitorea la corriente a través de la resistencia de detección en un canal y el voltaje de salida en otro.

En conclusión, el multímetro solo es útil en la región del triodo e incluso entonces es mejor usar un trazador de curvas.