MOS管入门二(与三极管区别、GS串联电阻、G极串联电阻、米勒效应)

一、与三极管的区别

  • 三极管是电流控制,MOS管是电压控制,只容许从信号源取少量电流的情况下,选用MOS管;在信号电压较低,有容许从信号源取较多电流的条件下,选用三极管。
  • MOS管是单极性器件(靠一种多数载流子导电),三极管是双极性器件(既有多数载流子,也要少数载流子导电)。
  • 有些MOS管的源极和漏极可以互换运用,栅极也可正可负,灵活性比三极管好。
  • MOS管应用普遍,可以在很小电流和很低电压下工作。
  • MOS管输入阻抗大,低噪声。
  • MOS管较贵,三极管的损耗大。
  • MOS管常用来作为电源开关,以及大电流开关电路、高频高速电路中,三极管常用来数字电路开关控制。

二、GS串联电阻作用

  • MOS管的输入阻抗很大,容易受外界信号的干扰,只要少量的静电,就会使G-S极间的等效电容两端产生很高的电压,如果不及时把这些静电泄放掉,两端的高压就会使MOS管产生误动作,甚至有可能击穿G-S极;
  • 提供偏置电压。

三、G极串联电阻作用

  • 减缓Rds从无穷大到Rdson;
  • 防止震荡,一般单片机的I/O输出口都会带点杂散电感,在电压突变的情况下,可能与栅极电容形成LC震荡,串联电阻可以增大阻尼减小震荡效果;
  • 减小栅极充电峰值电流。

四、米勒效应

1、什么是米勒效应

MOS管的米勒效应是由于MOS管内部的米勒电容导致的。

当对MOS管的G极加电压时,MOS管的开启和关闭其实是对GS之间的电容Cgs进行充放电,当充电电压达到开启电压时,MOS管会导通;MOS导通之后,Vds电压会下降,Ids上升,此时MOS管趋近饱和,由于米勒效应,Vgs会持续一段时间不上升,这个不变的地方叫米勒平台,此时Ids已经达到最大,Vds还在继续下降,等到米勒电容充满电,Vgs会继续升高,直到MOS管彻底导通,Vds几乎为0。

可以看出,因为米勒电容的作用,使MOS管开启时间变慢,因为MOS管的开通是一个从无到有的过程,D极和S极交叠的区域变大,MOS管损耗变大。
在这里插入图片描述
2、米勒效应产生的原因

我们知道在MOS导通前,D极电压大于G极电压,MOS管寄生电容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,因为MOS管完全导通后G极电压是大于D极电压的。

关于米勒效应的详细文章,可以参考传送门:MOS管的米勒效应

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