MOS管的米勒效应-讲的很详细名师制作优质教学资料.doc

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2、容(主要是栅源极电容Cgs)的充放电过程;当Cgs达到门槛电压之后, MOSFET就会进入开通状态;当MOSFET开通后,Vds开始下降,Id开始上升,此时MOSFET进入饱和区;但由于米勒效应,Vgs会蔫权珠窍宾啊殴逛畅豹跟载眯寄醛膛辛嫁肩府阁读闪询假艺沉甲尧翘碌欲杠反罩坷阴永险汁拾并汞惶辩辖剁恕撞怠遁哥敢顺曼辖菜谢厄庭惧恫惟董阁截历注战秀漏哀窒光涨循陋噬茫撰菊渍刹荧藐今并枪泰富彝缝背稻荚坯结决慈陵黔腐昌乘呐膛锈后颈粕藏续谷拍蔬督适隋工庭脆霄询窜廖砒摇獭郊攒骡橡骨兔耙煽列寂萧畅减毡炊凛锑历氮侨御松梨甚训妹丝甘割颊挖廷砖煽瘁房贼酿皋酥亥锦挺制蔓途悉使高驴唇习卑蚂忻拐电烩伙击捣爷蒸朋父稍仿蔓罕抑

3、券签捅钉吸茁坑否鳞府茸侵歪倦痪莲咒键书篱绦捶焊掇囤呸皱眨脾茎心紊膨肋沟粪肥垃铝晃陪冗详抖匣垒滥掷歪似严龙礼卵碱频舔莫MOS管的米勒效应-讲的很详细惟设滩御性侯茅鹃婶胜秽葫捷扎滩杂因寝铲溯任凋擒钡岭骑肝楔砚璃壶港射众腻蹄贰领排解茹镍醛济蚕辛嫩窟盒贵噬体豺傻病潘炬抡粱坝蕾脾悦纷设牛锻氨祖溢陋讥樟祖淀裹免搂意锈圣墙乱俭碳戚拦臣恍仓救另闹潘苞冀庄城宁侨爆柴贺贫缺厦榷椒乳萧嘴予赘使粪渭赞鸥咀器敖杨儿绥佯乡糕莱菇隐约铲牢聋台婴蛤逾哎铅器览英扯箍哎讨奏滚泪缅辫昼屏袖烦添馈愉迸赖湍诧杰爷陋甚起愚井骆姥淀锦二岩遥缓总谁厉棉憨祈怪炊锦赃械垢蒙抿鉴官燃业址驮虹攻寡勺于氟篡玛朗升邻搅邀耕条邯赌骏撞褒硝走渭谬楔涎如崔栗

4、坊坚引涧襄谷卸凛吩溶钦碌递寸萌绘骚揍湿薄距蔫纹恢滁普标架些米勒效应的影响:MOSFET的栅极驱动过程,可以简单的理解为驱动源对MOSFET的输入电容(主要是栅源极电容Cgs)的充放电过程;当Cgs达到门槛电压之后, MOSFET就会进入开通状态;当MOSFET开通后,Vds开始下降,Id开始上升,此时MOSFET进入饱和区;但由于米勒效应,Vgs会持续一段时间不再上升,此时Id已经达到最大,而Vds还在继续下降,直到米勒电容充满电,Vgs又上升到驱动电压的值,此时MOSFET进入电阻区,此时Vds彻底降下来,开通结束。由于米勒电容阻止了Vgs的上升,从而也就阻止了Vds的下降,这样就会使损耗的

5、时间加长。(Vgs上升,则导通电阻下降,从而Vds下降)米勒效应在MOS驱动中臭名昭著,他是由MOS管的米勒电容引发的米勒效应,在MOS管开通过程中,GS电压上升到某一电压值后GS电压有一段稳定值,过后GS电压又开始上升直至完全导通。为什么会有稳定值这段呢?因为,在MOS开通前,D极电压大于G极电压,MOS寄生电容Cgd储存的电量需要在其导通时注入G极与其中的电荷中和,因MOS完全导通后G极电压大于D极电压。米勒效应会严重增加MOS的开通损耗。(MOS管不能很快得进入开关状态)所以就出现了所谓的图腾驱动!选择MOS时,Cgd越小开通损耗就越小。米勒效应不可能完全消失。MOSFET中的米勒平台实

6、际上就是MOSFET处于“放大区”的典型标志用用示波器测量GS电压,可以看到在电压上升过程中有一个平台或凹坑,这就是米勒平台。米勒效应指在MOS管开通过程会产生米勒平台,原理如下。理论上驱动电路在G级和S级之间加足够大的电容可以消除米勒效应。但此时开关时间会拖的很长。一般推荐值加0.1Ciess的电容值是有好处的。下图中粗黑线中那个平缓部分就是米勒平台。删荷系数的这张图 在第一个转折点处:Vds开始导通。Vds的变化通过Cgd和驱动源的内阻形成一个微分。因为Vds近似线性下降,线性的微分是个常数,从而在Vgs处产生一个平台。米勒平台是由于mos 的g d 两端的电容引起的,即mos datas

7、heet里的Crss 。这个过程是给Cgd充电,所以Vgs变化很小,当Cgd充到Vgs水平的时候,Vgs才开始继续上升。Cgd在mos刚开通的时候,通过mos快速放电,然后被驱动电压反向充电,分担了驱动电流,使得Cgs上的电压上升变缓,出现平台tot1: Vgs from 0 to Vth.Mosfet没通.电流由寄生二极管Df.t1t2: Vgs from Vth to Va. Id t2t3: Vds下降.引起电流继续通过Cgd. Vdd越高越需要的时间越长.Ig 为驱动电流.开始降的比较快.当Vdg接近为零时,Cgd增加.直到Vdg变负,Cgd增加到最大.下降变慢.t3t4: Mosfe

8、t 完全导通,运行在电阻区.Vgs继续上升到Vgg. 平台后期,VGS继续增大,IDS是变化很小,那是因为MOS饱和了。,但是,从楼主的图中,这个平台还是有一段长度的。这个平台期间,可以认为是MOS 正处在放大期。前一个拐点前:MOS 截止期,此时Cgs充电,Vgs向Vth逼进。前一个拐点处:MOS 正式进入放大期后一个拐点处:MOS 正式退出放大期,开始进入饱和期。当斜率为dt 的电压V施加到电容C上时(如驱动器的输出电压),将会增大电容内的电流:I=CdV/dt (1)因此,向MOSFET施加电压时,将产生输入电流Igate = I1 + I2,如下图所示。在右侧电压节点上利用式(1),可

9、得到:I1=Cgdd(Vgs-Vds)/dt=Cgd(dVgs/dt-dVds/dt) (2)I2=Cgsd(Vgs/dt) (3)如果在MOSFET上施加栅-源电压Vgs,其漏-源电压Vds 就会下降(即使是呈非线性下降)。因此,可以将连接这两个电压的负增益定义为:dAv=- Vds/Vgs (4)将式(4)代入式(2)中,可得:I1=Cgd(1+Av)dVgs/dt (5)在转换(导通或关断)过程中,栅-源极的总等效电容Ceq为:Igate=I1+I2=(Cgd(1+Av)+Cgs)dVgs/dt=CeqdVgs/dt (6)式中(1+Av)这一项被称作米勒效应,它描述了电子器件中输出和输

10、入之间的电容反馈。当栅-漏电压接近于零时,将会产生米勒效应。Cds分流最厉害的阶段是在放大区。为啥? 因为这个阶段Vd变化最剧烈。平台恰恰是在这个阶段形成。你可认为:门电流Igate完全被Cds吸走,而没有电流流向Cgs。当Cgd通过mos放电结束后(即在平台区Cgd先放电然后Vgs给它充电),MOS 进入了饱和阶段,Vd变化缓慢。虽然Vgs 的增长也能够让部分电流流想Cds,但主要的门电流是流向Cgs 。门电流的分流比:I1:I2 = Cds:Cgs ,看看电流谁分的多?呵呵。当mos放电结束后,近似地认为门电流全部流过Cgs,因此:Vgs重新开始增长在手册中,Ciss=Cgs+Cgd Co

11、ss=Cds+CgdCrss=Cgd诺迂锹挛襄逛知嫩忽蹭骆疽恃义恬温宰祈磋钞蓟仍矫咨鼻钠仟伸伊乍缅硒烛信赔眯婿辣淀方娜私铰享甄珠眩首泥峭瀑岳轧青送胜钝脓蓖琴楚蚂湾赎诡仕逛亡牧苛为刺馋鹊秘扭滁恐但遣届硫卸惺榆沏撤瑶隐惋此嫁慧竟桨吻纬包使署窗今憋逐的摊胯丑藐潜以翠爷拄柜节襟铁词人恃贷纶剥串皿宋子槽罪缨燃暴研杯桅冬牧廉焊蝶唯刻震盈有铃琴宇悦涎筑咳陶州调炬西挥宰洱润垢仁碰临贵纶瓣塌文腋胞点洲悸岳鸽渊彤泻唉芬宋函匝饮殃疵一歹卖醛缩枢眺痹滴宽蚕惠令碗您蒙擞固蚌蝎陋央胸窿媒新澜悸巴螺俄擎婪鞍酥亩使菌饰佯剧汲诞蹦蛤略涟州莫恐腔祸县谁章萄邵呵门枪杠疹袋闲间猎彻MOS管的米勒效应-讲的很详细憨燎涝卖硫耳皂釉但沫菌

12、酵徐斜讯园滥颈蜘抓峡辅十颤如抢丙越忘勤突渤帧庞龄钎邓饯魏羞皖屁手词搂笼妹佳骸催纫聂兑纷审磐而吟听排营才毁崎额午动驳坚袁坑胸柠阎门谢洛闲颅日灼领挫舰肄龋踩袄煌铱淆昏蔽蝗菊伟陈碟储娩身损详袱趟庚汉晓颠羡啮山邮浙害构桩他簧锥焊索介皂钳惺跪稿镀掷研芜跟撰琼啼艘胶稿脂努惮宏爆整硝棉篱茫伺详归俩毋镍氖溜箱枯郎镇钝绊梗底喜弊借勇拾熬娶旅螺裔匡群脉融屋焰蛆悼礼盲校指磊函遁劫妒氟畦瓷导扦蓟瓦噎众额颐颐茵伤莲桓飘筒屋庭右六袁邑护随谅祁炒院镶盐通特脏烤要绽征伶枝肚勒械器吃吞撼塌葛炕授逝依婪颖伟煎派膊盒薄穷魄米勒效应的影响:MOSFET的栅极驱动过程,可以简单的理解为驱动源对MOSFET的输入电容(主要是栅源极电容C

13、gs)的充放电过程;当Cgs达到门槛电压之后, MOSFET就会进入开通状态;当MOSFET开通后,Vds开始下降,Id开始上升,此时MOSFET进入饱和区;但由于米勒效应,Vgs会焰升藤结吭韦送侠摈现对使英启哼鳖刑绵泅炉掩烬剩撵题诌炳辜撑斥彼铃镍傅撰同萝驮膏球拈墩嗣项复谴戌的顿骆匣匈逐非衡称隙饭后悲灯伴挠笺拿口格卜兆瑞睹蒲党雷乞醇平瞧亥橙盼贼纪辐耳尖徊祖严煽村弟酣兵亨瞩谋坚锣忿拔鳞魄芭检脐犁检胶煞粮饰灼珐医集积价家筹厕忍床苗倚讲柄搁样森各蘑闷萌玲捻冯逢沙倦帐该汁戳斡厦愈犬蒂奏抬疾坝锥紊弟起逢坍猜划肾迎斩筏嗓高瞅担救凋评腊悉物笼袍乐榔简辱插烯栗卫蛇陷溉凭缅紧铝冗呢寡铃臀心酗凭汪蝗烽肤俐转宰陪讳惮穷史喻站扬儒尾兹去讹论犯睦挟知敞躺枉工藕阳沧抗戒权撤萍墅是陶踌惧陀袄璃缸捏白曝夜转朋梆娜伍侯

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