MOS管作为开关元件,同样可以工作在截止和导通状态,由于MOS管是电压控制元件,所以主要由栅极和源极间的电压来决定导通与否。Vgs用来控制沟道的导电性’从而控制漏极电流ID。(原理类似电流控制元件三极管)。关于MOS管的基本原理和结构本文不再赘述,大家自行百度。
以N沟道MOS管为例,Vt是其导通为阀值电压:
当Vgs<Vt时,源级漏级之间隔着P区,漏结反偏,故无漏级电流,Mos管不导通;
当VgsVt时,栅极下的P型硅表面发生强反型,形成连通源区和漏区的N型沟道产生漏级电流ID,Mos管导通。
对于恒定Vds,Vgs越大,则沟道中可移动的电子越多,沟道电阻就越小,ID就越大。当然这个Vgs大到一定值,电压再大,ID的变化也不会再有太大的变化了。(这个和三极管的Ic变化是类似的道理)
Mos管是有增强型和耗尽型之分的:
Vt>0时,称为增强型,为常关型,零栅压时无导电沟道。
Vt<0时,称为耗尽型,为常开型,零栅压时有导电沟道。
MOS管的通断过程
1、Mos管的寄生电容
Mos管的漏、源、栅极间都有寄生电容,分别为Cds、Cgd、Cgs。
Cds=Coss(输出电容);
Cgd+Cgs=Ciss(输入电容);
2、Mos管的开关过程
下面以MOS管开关过程中栅极电荷特性图进行讲解,
VTH:开启阀值电压;
VGP:米勒平台电压;
VCC:驱动电路的电源电压;
VDD:MOSFET关断时D和S极间施加的电压
t1阶段:当驱动开通脉冲加到MOSFET的G极和S极时,输入电容Ciss充电直到FET开启为止,开启时有Vgs=Vth,栅极电压达到Vth前,MOSFET一直处于关断状状态,只有很小的电流流过MOSFET,Vds的电压Vdd保持不变。
t2阶段:当Vgs到达Vth时,漏极开始流过电流ID,然后Vgs继续上升,ID也逐渐上升,Vds保持Vdd不变,当Vds到达米勒平台电压Vgp时,ID也上升到负载电流最大值ID,Vds的电压开始从Vdd下降。
t3阶段:米勒平台期间,ID继续维持ID不变,Vds电压不断的降低,米勒平台结束时刻,iD电流仍维持ID,Vds电压降到—个较低的值。米勒平台的高度受负载电流的影响,负载电流越大,则ID到达此电流的时间就越长,从而导致更高的Vgp。
t4阶段:米勒平台结束后,iD电流仍维持ID,Vgs电压继续降低,但此时降低的斜率很小,因此降低的幅度也很小,最后稳定在Vds=Id×Rds(on),因此通常可以认为米勒平台结束后MOSFET基本上已经导通。所以为了减少开通损耗,一般要尽可能减少米勒平台的时间。
t1和t2阶段,因为Cgs>>Cgd,所以驱动电流主要是为Cgs充电(QGS)。t3阶段,因为Vds从Vds开始下降,Cgd放电,米勒电流igd分流了绝大部分的驱动电流(QGD),使得MOSFET的栅极电压基本维持不变。t4阶段,驱动电流主要是为Cgs充电(Qs)。
中控智联股东天津中爱科技减持60万股 股东青岛创融致昇商贸增持股份60万股
挖贝网12月29日,中控智联(430122)发公告称,2023年12月29日,股东天津中爱科技咨询服务合伙企业(有限合伙)通过全国中小企业股份转让系统以大宗交易方式减持股份600,000,天津中爱科技咨询服务合伙企业(有限合伙)的持股数量由2,400,000股变为1,800,000股,持股比例由20...
多普勒滤波器组的基本知识
多普勒滤波器组雷达是如何能够同时检测来自多个不同目标的回波,然后根据多普勒频率的不同进行区别分类呢?从原理上来说是非常简单的,即雷达接收的回波信号通过被称为多普勒滤波器的一组数字滤波器来实现,如下图所示。接收的雷达回波信号经过一组并行的滤波器后实现多普勒频率分离。每个滤波器的设计都是为了得到一个较窄...
向“新”而行看山东(21)丨华芯晶电:助力智造“中国芯”!半导体材料“核心关键”步步突破
编者按:近年来,山东通过加快布局战略性新兴产业、未来产业,推动产业结构向“新”而行、能源结构向“绿”转变,以新质生产力“点燃”高质量发展新引擎。即日起,海报新闻石榴花开工作室推出“向新而行看山东”专栏,聚焦新制造、新服务、新业态,全面展现山东各市如何因地制宜发展新质生产力,为经济绿色低碳高质量发展增...
轻松弄懂无线收发模块(三),无线收发模块挑选+外壳屏蔽罩
无线收发模块是当前重要电子器件之一,对于无线收发模块,小编曾在前文有所介绍。为帮助大家更好理解无线收发模块,本文将对无线收发模块的选择,以及RF无线收发模块的外壳屏蔽罩加以讲解。如果你对本文即将开始的内容存在一定兴趣,不妨继续往下阅读哦。随着科技的日益发达,无线收发模块在遥控、遥测、无线遥控系统、安...