Насколько полезными могут быть результаты измерения сопротивления MOSFET с помощью мультиметра?

Вы можете измерить Rdson в заданных вами условиях, НО ваши условия измерения будут настолько отличаться от обычных, что вам нужно быть очень осторожным, чтобы убедиться, что он говорит вам то, что вы хотите знать.
В большинстве счетчиков используется батарея 9 В (6–9 В), но некоторые используют 2 x AA = от 2 до 3 В, а некоторые используют 1 x AA (редко).
Ток счетчика может быть 1 мА или какой-либо другой ток. Чем ниже тестовый ток, тем меньше тест будет похож на большинство реальных условий. Если ваш Itest равен 1 мА, а Icircuit будет равен 10 мА, то результаты могут быть совершенно другими.
Температура окружающей среды повлияет на результаты.

У вас может быть веская причина для этого, а не с помощью таблицы данных, но совершенно не очевидно, какая полезная цель будет служить. Вы получите одноразовый результат в очень особых и неопределенных обстоятельствах, который может сильно отличаться от того, что вы получите впоследствии при аналогичных обстоятельствах.

MOSFET Rdson зависит от Vgs. Для Vgs более чем на несколько комариных усов выше Vth — пороговое напряжение затвора Rdson будет настолько низким, насколько это возможно для этого устройства. Но если ток измерителя составляет, скажем, 1 мА, и вы увеличиваете Ids, скажем, до 10 мА, вы можете* обнаружить, что Rdson увеличивается очень существенно.

Ниже приведены зависимости Ids от Vgs для 2N7002. На левом графике видно, что для Vgs = 10 В Rdson составляет около R = V / I = 0,85 В / 0,4 А, скажем ~ = 2,1 Ом. При больших значениях токовых кривых для более низких кривых Vgs кривая уходит вправо, т.е. Rdson заметно возрастает выше определенного Ids в каждом случае. НО для достаточно низких значений Ids все кривые имеют тенденцию к асимптоте к той же, что и линия Vgs=10V. Может показаться, что линии Vgs=3V этого не делают, но в основном это связано с масштабом оси графика. Правые кривые показывают относительно линейное поведение Rdson с Vgs при фиксированной температуре вплоть до Vgs ~= 3 В при 25 градусах Цельсия.

Альтернативой тому, чтобы полагаться на относительно непреднамеренные значения напряжения и тока, основанные на измерительных приборах, является последовательное подключение резистора Rd к стоку и подача напряжения Vgs по желанию, а затем измерение напряжения Vds и (Vsupply-Vds) = Vresistor.
Тогда Ids = Vresistor/Rd.
Vds = измерено. Vgs = как установлено вами. Тогда Rdson = Vds/Ids.

Технически более совершенная альтернатива состоит в том, чтобы настроить регулируемый источник питания на ограничение тока при расчетном токе, скажем, Ids = 10 мА, и применить Vgs по желанию.
Измерьте Vds и все готово.
Rdson = вдс/идентификаторы

Если вы используете метод измерителя, то добавление последовательного резистора Rd позволит вам как измерить ток измерителя, так и проверить результат, как указано выше.
Вам понадобится отдельный вольтметр.

Да, вы можете измерить Rds_on MOSFET с помощью омметра (вероятно, вам понадобится миллиомметр), но просто помните (как вы говорите), что это мера Rds_on при определенных Vds, которые ваш омметр вызывает там (и также, конечно же, в ВГС, на которую вы подаете заявку). Rds_on — нелинейное сопротивление.

Поскольку ток, подаваемый омметром, зависит от выбранной шкалы, а Vds зависит от этого тока, нелинейность Rds_on заставит вас увидеть немного разные показания на разных шкалах. Если вы хотите сравнить несколько МОП-транзисторов, просто используйте одну и ту же шкалу сопротивления. Если вы хотите узнать, при каком Vds было снято показание Rds_on, просто измерьте его другим тестером, сконфигурированным как вольтметр.

Вы можете сделать это, но это будет действительно только в рабочей точке вашего мультиметра.

Мультиметр подает на цепь небольшое регулируемое напряжение через сопротивление, значение которого меняется в зависимости от используемой шкалы. Напряжение на этом резисторе измеряется с помощью АЦП, и сопротивление подключенного резистора может быть вычислено по этим показаниям. Для моего измерителя Fluke режим сопротивления имеет следующие характеристики:

который показывает, что MOSFET увидит$V_{DS}$менее 550 мВ (насколько меньше зависит от результата) и током менее 1 мА (опять же, насколько меньше зависит от результата). Если у вас есть второй измеритель, вы можете использовать его для измерения подаваемого напряжения и силы тока. Если эти значения совпадают с вашим целевым приложением, оно будет работать. Скорее всего нет .

В области отсечки, где$V_{GS} < V_{th}$, сопротивление очень высокое и более тесно связано с$V_{GS}$и$V_{th}$чем$V_{DS}$. Ваш мультиметр не даст хороших показаний в этой области просто потому, что ответ, вероятно, больше, чем максимальное сопротивление, которое может отображать ваш мультиметр.

В области насыщения, где$V_{GS} > V_{th}$и$V_{DS} > ( V_{GS} – V_{th} )$, ток примерно одинаков независимо от приложенного напряжения. Опять же, мультиметр не будет работать очень хорошо в этом состоянии по двум причинам: во-первых, он нелинейный, а во-вторых, он очень низкий, но требует высокого уровня.$V_{DS}$. Если вы не используете дешевые или старые МОП-транзисторы и перегруженный мультиметр, вы не получите здесь точных результатов.

Однако в триодной или линейной области, где$V_{GS} > V_{th}$и$V_{DS} < ( V_{GS} – V_{th} )$, МОП-транзистор будет вести себя в основном как резистор и иметь сопротивление в диапазоне, который может измерить ваш измеритель. Я говорю в основном потому, что он постепенно переходит в область насыщения; как$V_{DS}$подходы$V_{GS} – V_{th}$она становится все более и более нелинейной. Здесь вы должны получить хорошие результаты, но без проверки другим мультиметром вы не узнаете, находитесь ли вы в этой области. На этом этапе вы также можете настроить кривую, если у вас есть старый HP4151B или что-то подобное в лаборатории. Если нет, можно построить грубый ручной анализатор кривой из функционального генератора, который просматривает диапазон напряжений, измерительного резистора и осциллографа, который отслеживает ток через измерительный резистор на одном канале и выходное напряжение на другом.

В заключение, мультиметр полезен только в области триода, и даже тогда лучше использовать индикатор кривой.