¿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 las que normalmente experimentaría que deberá tener mucho cuidado para asegurarse de que le diga lo que desea 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 1 mA o alguna otra corriente. Cuanto más baja sea la corriente de prueba, menos será la prueba como la mayoría de las condiciones del mundo real. Si su Itest es 1 mA e Icircuit va a ser 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 evidente en absoluto qué propósito útil se cumpliría. Obtendrá un resultado único en una circunstancia muy especial e incierta que puede ser muy diferente a la 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 umbral de voltaje de la compuerta, Rdson será lo más bajo posible para ese dispositivo. Pero si la corriente del medidor es de 1 mA y usted aumenta los Id. Para decir 10 mA, puede * encontrar que Rdson aumenta considerablemente.

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, la Rdson es aproximadamente R = V / I = 0.85V / 0.4A, digamos ~ = 2.1 Ohms. Para valores altos de curvas actuales para curvas de Vgs más bajas hacia la derecha, es decir, Rdson aumenta marcadamente por encima de ciertos Ids en cada caso. PERO para un ID suficientemente bajo, todas las curvas tienden a ser asíntotas a lo mismo que 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 confiar en voltajes y corrientes basados en medidores relativamente no diseñados es colocar una resistencia Rd en serie con el drenaje y aplicar Vgs como se desee, luego medir Vds y (Vsupply-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 hasta el límite de corriente en la corriente de diseño, digamos Ids = 10 mA, y aplicar Vgs como se desee.
 Mida Vds y todo listo.
 Rdson = Vds / Ids

Si utiliza el método del medidor, al agregar un resistor en serie Rd le permitirá medir la corriente del medidor y verificar el resultado como se muestra arriba.
 Necesitarías un voltímetro separado.

Sí, puede medir Rds_on de un MOSFET usando un ohmiómetro (probablemente necesitará un miliohmmeter), pero recuerde (como usted dice) que esa es la medida de Rds_on en el Vds específico que está causando su ohmmeter allí (y también, por supuesto, en el Vgs que está solicitando). Rds_on es una resistencia no lineal.

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

Puede hacer esto, pero solo será válido en el punto de operación producido por su multímetro.

El multímetro aplicará una pequeña tensión regulada al circuito a través de una resistencia que varía en valor dependiendo de 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:

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 (nuevamente, cuánto menos depende de la 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 su aplicación de destino, funcionará. Es probable que no sean .

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

En la región de saturación, donde \ $ V_ {GS} > V_ {th} \ $ y \ $ V_ {DS} > (V_ {GS} - V_ {th}) \ $, la corriente es aproximadamente la misma independientemente de la tensión aplicada. Nuevamente, el multímetro no hará un muy 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 estés usando MOSFETs baratos o antiguos y un multímetro demasiado entusiasta, no obtendrás resultados precisos aquí.

Sin embargo, en la región triodo o 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 su medidor puede medir. Digo principalmente porque cambia gradualmente a la región de saturación; a medida que \ $ V_ {DS} \ $ se aproxima \ $ V_ {GS} - V_ {th} \ $ se vuelve cada vez más no lineal. Debería obtener buenos resultados aquí, pero no sabrá sin probar con otro multímetro si está en esta región. 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 curva en bruto manual a partir de un generador de funciones que recorre un rango de voltaje, una resistencia de detección y un osciloscopio que controla la corriente a través de la resistencia de detección en un canal y la tensión 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.