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MOS管柵極和源極之間為什么要加一個(gè)電阻
  • 發(fā)布時(shí)間:2023-01-30 15:14:54
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MOS管柵極和源極之間為什么要加一個(gè)電阻
MOS管柵極與源極加電阻作用
1、為MOSFET提供一個(gè)供電,經(jīng)過(guò)電阻分壓從而得到分壓值,也即所謂的提供一個(gè)偏置電壓;
2、起到防ESD靜電的作用,避免處在一個(gè)高阻態(tài)。這個(gè)電阻可以把它當(dāng)作是一個(gè)泄放電阻,避免MOS管誤動(dòng)作,從而損壞MOSFET的柵極G-源極S;
首先,第一個(gè)作用偏置電壓作用應(yīng)該好理解這里不做過(guò)多解釋,主要來(lái)說(shuō)下第二個(gè)作用的工作原理,它是怎樣防ESD保護(hù)MOS管的G極和S極的。
MOS管 柵極 源極 電阻
圖騰柱驅(qū)動(dòng)電路
我們知道MOS管的G-S間的阻抗是很大的,這樣只要當(dāng)G-S腳有少量的靜電,有一點(diǎn)的電流流過(guò),G-S極間的等效電容兩端就會(huì)產(chǎn)生很高的電壓,因?yàn)榇笞杩乖俪艘噪娏骶蜁?huì)有一個(gè)很大的電壓,
如果不快速地將這些ESD靜電泄放掉,在結(jié)電容Cgs兩端產(chǎn)生的高壓就有可能使MOS管產(chǎn)生誤動(dòng)作,甚至有可能把管子的G-S極擊穿,所以在柵極(G) 與 源極(S)之間加這個(gè)電阻,主要是把ESD靜電泄放掉,從而起到保護(hù)這個(gè)MOS管的作用。
分析:這個(gè)電路是一個(gè)圖騰柱的推挽電路,作用是加速M(fèi)OS管快速導(dǎo)通和關(guān)斷。我們知道MOS管有一個(gè)米勒效應(yīng),為避免管子長(zhǎng)時(shí)間停留在一個(gè)米勒平臺(tái)上,所以我們要加速M(fèi)OS管的導(dǎo)通與關(guān)斷時(shí)間,從而減少開關(guān)的損耗。
Q3、Q4是輪流導(dǎo)通的,MOS管的G極在不斷地充電和放電狀態(tài),如果這個(gè)時(shí)候突然關(guān)閉電源,MOS管的柵極就可能有有兩種情況發(fā)生:
MOS管 柵極 源極 電阻
圖一
第一種情況是,斷電時(shí)柵源極剛好在放電狀態(tài),結(jié)電容Cgs沒(méi)有電荷存儲(chǔ)了,剛好電放完了;
另一是種情況是,斷電時(shí)柵源極(Vgs)剛好在充電狀態(tài),這時(shí)結(jié)電容Cgs它是有電荷的,并且電是充滿的,如上圖一所示。
電源斷開了,這時(shí)候Q1、Q2也都斷開狀態(tài),都是沒(méi)有電的。這個(gè)時(shí)候Vgs的電荷就沒(méi)有釋放的回路,這個(gè)電荷一直存在這里,并且能保持很長(zhǎng)的一段時(shí)間,建立MOS管導(dǎo)通條件并沒(méi)有消失,相當(dāng)于關(guān)機(jī)的時(shí)候Vgs一直是有電壓存在的。
這樣再次開機(jī)瞬間,由于激勵(lì)信號(hào)還沒(méi)有建立,而開機(jī)瞬間MOS管的漏極(D極)供電隨機(jī)提供,在導(dǎo)電溝道的作用下,MOS管立刻產(chǎn)生不受控的巨大漏極(D極)電流Id,可能會(huì)引起MOS管燒壞,這種情況不是我們想要的。
MOS管 柵極 源極 電阻
圖二
所以,為了避免此現(xiàn)象的產(chǎn)生,所以在在MOS管的GS之前并接一顆泄放的電阻R4,如上圖二,關(guān)機(jī)后結(jié)電容Cgs存儲(chǔ)的電壓通過(guò)這個(gè)電阻R4對(duì)GND迅速釋放。一般這個(gè)電阻的阻值不可以取太大,太大了放電就比較慢,為為保證電荷的迅速釋放,一般取5K至數(shù)10K左右。
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