米勒平臺(tái)形成的基本原理與詳細(xì)過(guò)程資料下載

米勒平臺(tái)形成的基本原理 MOSFET的柵極驅(qū)動(dòng)過(guò)程，可以簡(jiǎn)單的理解為驅(qū)動(dòng)源對(duì)MOSFET的輸入電容（主要是柵源極電容Cgs）的充放電過(guò)程；當(dāng)Cgs達(dá)到門(mén)檻電壓之后， MOSFET就會(huì)進(jìn)入開(kāi)通狀態(tài)；當(dāng)MOSFET開(kāi)通后，Vds開(kāi)始下降，Id開(kāi)始上升，此時(shí)MOSFET進(jìn)入飽和區(qū)；但由于米勒效應(yīng)，Vgs會(huì)持續(xù)一段時(shí)間不再上升，此時(shí)Id已經(jīng)達(dá)到最大，而Vds還在繼續(xù)下降，直到米勒電容充滿(mǎn)電，Vgs又上升到驅(qū)動(dòng)電壓的值，此時(shí)MOSFET進(jìn)入電阻區(qū)，此時(shí)Vds徹底降下來(lái)，開(kāi)通結(jié)束。 由于米勒電容阻止了Vgs的上升，從而也就阻止了Vds的下降，這樣就會(huì)使損耗的時(shí)間加長(zhǎng)。（Vgs上升，則導(dǎo)通電阻下降，從而Vds下降） 米勒效應(yīng)在MOS驅(qū)動(dòng)中臭名昭著，他是由MOS管的米勒電容引發(fā)的米勒效應(yīng)，在MOS管開(kāi)通過(guò)程中，GS電壓上升到某一電壓值后GS電壓有一段穩(wěn)定值，過(guò)后GS電壓又開(kāi)始上升直至完全導(dǎo)通。為什么會(huì)有穩(wěn)定值這段呢？因?yàn)椋贛OS開(kāi)通前，D極電壓大于G極電壓，MOS寄生電容Cgd儲(chǔ)存的電量需要在其導(dǎo)通時(shí)注入G極與其中的電荷中和，因MOS完全導(dǎo)通后G極電壓大于D極電壓。米勒效應(yīng)會(huì)嚴(yán)重增加MOS的開(kāi)通損耗。（MOS管不能很快得進(jìn)入開(kāi)關(guān)狀態(tài)） 所以就出現(xiàn)了所謂的圖騰驅(qū)動(dòng)??！選擇MOS時(shí)，Cgd越小開(kāi)通損耗就越小。米勒效應(yīng)不可能完全消失。 MOSFET中的米勒平臺(tái)實(shí)際上就是MOSFET處于“放大區(qū)”的典型標(biāo)志。 用用示波器測(cè)量GS電壓，可以看到在電壓上升過(guò)程中有一個(gè)平臺(tái)或凹坑，這就是米勒平臺(tái)。 米勒平臺(tái)形成的詳細(xì)過(guò)程 米勒效應(yīng)指在MOS管開(kāi)通過(guò)程會(huì)產(chǎn)生米勒平臺(tái)，原理如下。 理論上驅(qū)動(dòng)電路在G級(jí)和S級(jí)之間加足夠大的電容可以消除米勒效應(yīng)。但此時(shí)開(kāi)關(guān)時(shí)間會(huì)拖的很長(zhǎng)。一般推薦值加0.1Ciess的電容值是有好處的。 下圖中粗黑線(xiàn)中那個(gè)平緩部分就是米勒平臺(tái)。 刪荷系數(shù)的這張圖 在第一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)處：Vds開(kāi)始導(dǎo)通。Vds的變化通過(guò)Cgd和驅(qū)動(dòng)源的內(nèi)阻形成一個(gè)微分。因?yàn)閂ds近似線(xiàn)性下降，線(xiàn)性的微分是個(gè)常數(shù)，從而在Vgs處產(chǎn)生一個(gè)平臺(tái)。 米勒平臺(tái)是由于mos 的g d 兩端的電容引起的，即mos datasheet里的Crss 。 這個(gè)過(guò)程是給Cgd充電，所以Vgs變化很小，當(dāng)Cgd充到Vgs水平的時(shí)候，Vgs才開(kāi)始繼續(xù)上升。 Cgd在mos剛開(kāi)通的時(shí)候，通過(guò)mos快速放電，然后被驅(qū)動(dòng)電壓反向充電，分擔(dān)了驅(qū)動(dòng)電流，使得Cgs上的電壓上升變緩，出現(xiàn)平臺(tái)。 t0~t1: Vgs from 0 to Vth.Mosfet沒(méi)通.電流由寄生二極管Df. t1~t2: Vgs from Vth to Va. Id t2~t3: Vds下降.引起電流繼續(xù)通過(guò)Cgd. Vdd越高越需要的時(shí)間越長(zhǎng). Ig 為驅(qū)動(dòng)電流. 開(kāi)始降的比較快.當(dāng)Vdg接近為零時(shí),Cgd增加.直到Vdg變負(fù),Cgd增加到最大.下降變慢. t3~t4: Mosfet 完全導(dǎo)通,運(yùn)行在電阻區(qū).Vgs繼續(xù)上升到Vgg. 平臺(tái)后期，VGS繼續(xù)增大，IDS是變化很小，那是因?yàn)镸OS飽和了。。。，但是，從樓主的圖中，這個(gè)平臺(tái)還是有一段長(zhǎng)度的。 這個(gè)平臺(tái)期間，可以認(rèn)為是MOS 正處在放大期。 前一個(gè)拐點(diǎn)前：MOS 截止期，此時(shí)Cgs充電，Vgs向Vth逼進(jìn)。 前一個(gè)拐點(diǎn)處：MOS 正式進(jìn)入放大期 后一個(gè)拐點(diǎn)處：MOS 正式退出放大期，開(kāi)始進(jìn)入飽和期。 當(dāng)斜率為dt 的電壓V施加到電容C上時(shí)(如驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓)，將會(huì)增大電容內(nèi)的電流： I=C×dV/dt （1） 因此，向MOSFET施加電壓時(shí)，將產(chǎn)生輸入電流Igate = I1 I2，如下圖所示。 在右側(cè)電壓節(jié)點(diǎn)上利用式(1)，可得到： I1=Cgd×d(Vgs-Vds)/dt=Cgd×(dVgs/dt-dVds/dt) （2） I2=Cgs×d(Vgs/dt) （3） 如果在MOSFET上施加?xùn)?源電壓Vgs，其漏-源電壓Vds 就會(huì)下降(即使是呈非線(xiàn)性下降)。因此，可以將連接這兩個(gè)電壓的負(fù)增益定義為： Av=- Vds/Vgs （4） 將式(4)代入式(2)中，可得： I1=Cgd×（1 Av）dVgs/dt （5） 在轉(zhuǎn)換(導(dǎo)通或關(guān)斷)過(guò)程中，柵-源極的總等效電容Ceq為： Igate=I1 I2=(Cgd×(1 Av) Cgs)×dVgs/dt=Ceq×dVgs/dt （6） 式中(1 Av)這一項(xiàng)被稱(chēng)作米勒效應(yīng)，它描述了電子器件中輸出和輸入之間的電容反饋。當(dāng)柵-漏電壓接近于零時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生米勒效應(yīng)。 Cds分流最厲害的階段是在放大區(qū)。為啥？ 因?yàn)檫@個(gè)階段Vd變化最劇烈。平臺(tái)恰恰是在這個(gè)階段形成。你可認(rèn)為：門(mén)電流Igate完全被Cds吸走，而沒(méi)有電流流向Cgs。 注意數(shù)據(jù)手冊(cè)中的表示方法 Ciss=Cgs Cgd Coss=Cds Cgd Crss=Cgd 本文轉(zhuǎn)載自 轉(zhuǎn)載地址： 聲明：本文為轉(zhuǎn)載文章，轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息，版權(quán)歸原作者所有，如涉及侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系小編進(jìn)行處理。 (mbbeetchina)