ALD210800栅极-漏极转移特性的简单测试

lq19512003

      上个星期收到了零栅压MOS管ALD210800，于是4月26日星期六抽出时间来做了该管栅极-漏极转移特性的简单测试，由于是在业余条件下的测试，不可能按照该芯片技术指标规定的条件测试，因此测试的结果不可能反应出该管子的准确指标，也就不能作为设计的技术依据，只能提供给矿友，作为大致了解该型号管子的资料而已。
       大约是3年前也曾经测试了几次MOS管的转移特性曲线，那时为了测试曾经做了一台测试器，几年了，也不知这测试器扔到哪去了，把我的那堆垃圾堆翻了个底朝天，可算是找到了测试器的尸体，又重新整修了一番，终于可以开始测试了。
测试器的电路如下，但是栅极电源不是图中标注的1.2V而是1.5V，漏极电源也不是2.4V而是3V。







根据以往的测试经验并考虑到现在的实际情况，希望这次测试能做到如下几点：
1．        因为ALD210800芯片上封装了4只MOS管，测试应包含单管使用和4管并联使用的转移特性。
2．        应有与老的零栅压MOS管ALD110800的比较。
3．        应有与已经广泛用于矿机的3DQ、3DP的比较。
4．        上述的比较应做到一张图中。

       再有就是用过ALD110800和ALD110900的矿友都会深有体会，这两种芯片很娇气，稍不注意就会损坏，而3DQ、3DP却比较耐用，不易损坏，其实ALD110800和110900都有栅极保护电路，只不过是否使用这个保护电路需要用户自己来选择，在以往的实验中要么有的矿友不知道有栅极保护电路，要么怕保护电路影响检波效果，故一般的都不使用这个保护措施。这次得到的ALD210800也同样有栅极保护电路，应该测试使用栅极保护电路对MOS管的性能有没有较大的影响。在210800的管脚图上可以看出栅极保护是一只二极管，可以想象那不是一只普通的二极管，冒险用指针万用表的RX1K电阻档测了一下，正反方向的电阻值都是无穷大，从管脚图上还可以看出，只要将“V-”管脚与管子的源极连接保护电路就起作用了，保护效果如何要在日后的使用中证实。
       在本次测量中为了芯片的安全，凡是接触芯片时一直在左手手腕处佩戴了防静电腕带，腕带另一端可靠接地。
为了测试中更换芯片方便，被测芯片插在16脚IC插座上，IC座通过9脚D型插座与测试器连接，共使用了两只16脚IC座，一只将片内的只管子全部并联，另一只仅引出一只管子，其他3只管子为了安全将三个电极短路。
见下面的照片：


测试中的照片：




       首先进行了单管未使用栅极保护电路的转移特性，接着测试了同一芯片上的同一只管子使用了保护电路的转移特性，这两步测试得到了如下的两组数据，Vg是栅极电压，漏极电流a是没有栅极保护的漏极电流，漏极电流b是有栅极保护的漏极电流：
                  

Vg(V)	-0.214	-0.085	-0.05	-0.028	0	0.054	0.119	0.163	0.201	0.234	0.264	0.292	0.366	0.554	0.878
漏极电流a（mA）	0	0.01	0.02	0.03	0.047	0.1	0.203	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	1	2	4
漏极电流b（mA）	0	0.01	0.02	0.03	0.047	0.1	0.2	0.3	0.4	0.51	0.61	0.71	1.02	2.01	4.03

       比较这两组数据可以发现，两组数据几乎是一样的，差别非常小，可见至少从测到的转移特性数据上看栅极保护电路用与不用对测量的结果没有什么影响。但是这种测试是直流的测试，这并不表明在高频环境下使用时保护电路对管子的工作指标没有影响，可以想象栅极保护电路会增加MOS管的输入电容，也会增加些高频信号的损耗，但是这种损耗会有多大，是不是大到不能容忍的地步，这是要在矿机上实际使用时才能证实，在直流环境下的测试是无法反映出来的。

接下来测量了4只管子并联后并且接入了栅极保护电路，测得的数据如下：

Vg（V）	-0.279	-0.153	-0.122	-0.102	-0.087	-0.066	0	0.006	0.036	0.06	0.08
Id（mA）	0	0.01	0.02	0.03	0.04	0.06	0.183	0.2	0.3	0.4	0.5

ALD110800 、3DQ和3DP就没有再测，以前有测到的数据可以使用：

ALD110800：

Vg（V）	-0.2	-0.1	0	0.05	0.1	0.2	0.3	0.35	0.4	0.45	0.5
Id（μA）	0	0.57	3.9	8	5.4	42.1	87	116	150	187	230

3DQ：

Vg（V）	-0.229	-0.1	-0.05	0	0.05	0.1	0.15	0.2
Id（μA）	0	3.4	12	34.9	81.9	156	274	420

3DP：

Vg（V）	-0.29	-0.2	-0.15	-0.1	-0.05	0	0.05	0.1
Id（μA）	0	9	28.1	71.6	154	295	477	701

  
       根据测到的数据，使用EXCEL软件将有栅极保护的ALD210800单管、4管并联、ALD110800、3DQ和3DP的栅极-漏极转移特性曲线画在同一张图中，结果如下：


从这张图中可以看出有这样几点值得关注的情况：
1.        在目前的这个测试环境下有栅极保护的ALD210800单管的转移特性与3DQ的转移特性非常接近，两条曲线几乎重叠了。
2.        4管并联后的210800 转移特性曲线接近了3DP的转移特性曲线。
3.        这几种管子都是耗尽型管子，在零栅极电压时3DP的漏极电流最大，在0.3mA左右，接下来是4管并联后的210800，大约接近0.2mA，3DQ和单管的210800的指标差不多，大约是0.05mA，最低的是4管并联后的110800，仅有3.9uA。
4.        从管子的跨导上看，3DP和4管并联后的210800差不多，3DQ和单管的210800跨导差不多，但是从发展的趋势看，栅压继续提高，漏极电流继续增大，3DQ的跨导要高于单管的210800。
5.        跨导最低的是ALD110800，从曲线上看他的跨导要比其他管子低得多，但是他也是零栅压特性最好的管子，零栅压时几乎没有漏极电流（4管并联仅有3.9uA漏极电流，平均每只管子只有不到1uA）。
       从测到的数据看ALD210800的零栅压特性似乎并不太好，我查了一下资料，资料显示210800的零栅压特性应该与110800是一样的，可在本次测量值显示两者相差甚远。
       我这次测试漏极电压用的是将近3V，四管并联漏极电流是183uA，上次测110800漏极电压是2.4V，四管并联漏极电流是3.9uA。按照技术文件中规定零栅压漏极电流要在漏极电压是0.1V时测试。测试条件相差太多，有时间按漏极电压0.1V测测看。
       以上的转移特性曲线是在纯粹直流环境下测到的，对我们研究MOS管检波但愿会有点帮助，但要指出的是这不能代表管子在高频环境下实际检波的效果，高频环境下实际检波的效果还要受制于管子的一些高频特性，而无论是110800还是210800 的高频特性都不及3DQ和3DP，这不奇怪，因为3DQ和3DP就是为高频工作而设计的，110800和210800 则不是，他们的优异性能表现在其他方面。
      原本打算再做这几种管子在矿机上实际收听的实验，无奈时间来不及了，只好以后在做了。

      本次测试的管子样品数量很少，测试结果不代表同类管子的指标，测试结果只对被测管子有效，特此声明！

lrain

好资料，收藏！

大千世界

辛苦了，学习了

qing3

个人认为　下面的不用写
本次测试的管子样品数量很少，测试结果不代表同类管子的指标，测试结果只对被测管子有效，特此声明！

第一　在现有条件下　能做到这样　很好了！

第二　要是有人认为　有什么不好　不对　请他说出更好的来

谢谢了

这是很好的基础资料　

线圈加矿石

  谢谢版主为矿石机的发展做出了巨大的贡献！  

L.D.XIONG

感谢李兄的测试！

hhyy99

李版辛苦了，好资料要收藏。

lq19512003

感谢大家的关注！感谢99版主、梁兄和线圈加矿石兄加分鼓励！

后续测试做完后继续与大家分享。

lq19512003

qing3 发表于 2014-4-30 05:01
个人认为　下面的不用写
本次测试的管子样品数量很少，测试结果不代表同类管子的指标，测试结果只对被测管 ...

感谢兄弟的关注和建议，其实最后一句的提示并不是怕谁说什么，主要是这种测试既不严谨也不精确，测到的数据不能作为技术依据，所以提示一下，免得被拿去做技术根据使用。

未成之佛

李版辛苦了用数据说话，破除迷信，提倡科学。很好顺便问一下，有没有哪位坛友用谐振频率等方法试测过输入等效电容？

lq19512003

未成之佛 发表于 2014-4-30 07:58
李版辛苦了用数据说话，破除迷信，提倡科学。很好顺便问一下，有没有哪位坛友用谐振频率等方 ...

您是说测ALD210800的栅极电容吗？

lq19512003

感谢99版主将本帖加入精华。

雨田石

非常好的实验！

L.D.XIONG

而无论是110800还是210800 的高频特性都不及3DQ和3DP，这不奇怪，因为3DQ和3DP就是为高频工作而设计的。
这一点非常正确，我曾试过110900、110800再生机，发现1MHz以上起振难，短波更难，这类管子做差动放大器绝好，玩矿机还是用便宜的3DQ吧。

xinlizixun0207

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