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  • MOS管柵極和源極之間為什么要加一個電阻
    • 發(fā)布時間: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電阻
    MOS管柵極與源極加電阻作用
    1、為MOSFET提供一個供電,經(jīng)過電阻分壓從而得到分壓值,也即所謂的提供一個偏置電壓;
    2、起到防ESD靜電的作用,避免處在一個高阻態(tài)。這個電阻可以把它當(dāng)作是一個泄放電阻,避免MOS管誤動作,從而損壞MOSFET的柵極G-源極S;
    首先,第一個作用偏置電壓作用應(yīng)該好理解這里不做過多解釋,主要來說下第二個作用的工作原理,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,G-S極間的等效電容兩端就會產(chǎn)生很高的電壓,因?yàn)榇笞杩乖俪艘噪娏骶蜁幸粋€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)之間加這個電阻,主要是把ESD靜電泄放掉,從而起到保護(hù)這個MOS管的作用。
    分析:這個電路是一個圖騰柱的推挽電路,作用是加速M(fèi)OS管快速導(dǎo)通和關(guān)斷。我們知道MOS管有一個米勒效應(yīng),為避免管子長時間停留在一個米勒平臺上,所以我們要加速M(fèi)OS管的導(dǎo)通與關(guān)斷時間,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),如果這個時候突然關(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,斷電時柵源極剛好在放電狀態(tài),結(jié)電容Cgs沒有電荷存儲了,剛好電放完了;
    另一是種情況是,斷電時柵源極(Vgs)剛好在充電狀態(tài),這時結(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,這時候Q1、Q2也都斷開狀態(tài),都是沒有電的。這個時候Vgs的電荷就沒有釋放的回路,這個電荷一直存在這里,并且能保持很長的一段時間,建立MOS管導(dǎo)通條件并沒有消失,相當(dāng)于關(guān)機(jī)的時候Vgs一直是有電壓存在的。
    這樣再次開機(jī)瞬間,由于激勵信號還沒有建立,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存儲的電壓通過這個電阻R4對GND迅速釋放。一般這個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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