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電子發(fā)燒友網(wǎng)>電子資料下載>電子資料>MOSFET講解-05(可下載)

MOSFET講解-05(可下載)

2025-04-17 | pdf | 379.78 KB | 次下載 | 免費

資料介紹

上面是一個正常情況下,電容兩端電壓的充電波形。但事實上,MOSFET 除 了在 GS 端存在電容之外,它還有 GD 電容,DS 電容。那么,GD 之間的電容, 我們把它稱之為米勒電容,實際上米勒電容有一個米勒效應的。 米勒效應,實際上是有一個固有的轉移特性。在這個轉移特性里面有什么關系 呢?就是:柵極的電壓 Vgs 和漏極的電流 Id 保持一個比例關系。

其實,對于 MOSFET 來說,有一個起始開通電壓,叫做 Vth

當 MOSFET 達到起始開通電壓 Vth 之后,Id 就開始有電流了,但是這個時候, 電流小,然后 Vgs 電壓繼續(xù)上升,Id 也會繼續(xù)上升,當上升到米勒效應的時候, 就會發(fā)生固有轉移特性

我們知道了,當 gs 電容的電壓達到 Vth 時,Id 有電流的,就表示有通路,那么 柵極的電壓就有了另一條通路了

也就是上面這幅圖中紫色的這條通路。那么 GS 電容在達到 Vth 之后,會繼 續(xù)上升,當?shù)竭_ t2 時刻時,Id 電流就達到最大了,也可以說電流保持不變是吧。 那么,既然漏極的電流保持不變,根據(jù)固有轉移特性,是不是柵極電壓也保持不 變啊(固有轉移特性:柵極電壓 Vgs 和漏極電流 Id 保持一個比例關系)。

我們把柵極電壓不變的這段區(qū)域叫做米勒平臺區(qū),而且 MOSFET 處于放大狀 態(tài)。那么會有人有疑問了,既然是達到放大狀態(tài),為什么電流能達到最大值呢? 這和內(nèi)阻分析法不是有矛盾嗎?實際上是沒有矛盾的。

我們用三極管來舉例:

假設上面這個三極管處于飽和導通狀態(tài),放大倍數(shù)β=100,當 be 流過 1mA 電流時,Ic 的電流是 100mA。由于三極管處于飽和導通狀態(tài),那么 C 極的電位是 0.3V 的飽和壓降,那么,根據(jù)上面這個電路圖來看,如果忽略 CE 壓降的話,根 據(jù)歐姆定律:Ic=12V/100R=120mA。但實際上三極管所能達到的最大 Ic 電流是 100mA。那么,我們來看看三極管飽和導通時的功耗問題

飽和導通:

Ib=1mA,Ic=100mA

三極管功耗:

b 極功耗:0.7V*1mA

c 極功耗:0.3V*100mA

很明顯,三極管在飽和導通時,功耗不大。那么,再來看一下三極管放大狀態(tài)時 的功耗

由于三極管的射極電壓跟隨,輸出電壓是 5V,而左邊是 12V(忽略 100R 壓 降),那么 CE 壓差就是 7V 了。此時三極管處于放大導通狀態(tài),而三極管的 be 電流還是 1mA

放大導通:

Ib=1mA Ic=100mA

三極管功耗:

b 極功耗 0.7V*1mA

c 極功耗 7V*100mA

根據(jù)上面的分析,三極管放大狀態(tài)的功耗是飽和狀態(tài)的 23 倍。三極管在放 大導通狀態(tài)下,C 極電流是具有 100mA 的輸出能力的。但是,一般情況下,我 們都是降額使用,否則會發(fā)熱損壞掉。所以,三極管工作在放大狀態(tài),就特別要 考慮功耗問題

我們再回到之前的 MOSFET 放大狀態(tài),對于 MOSFET 來說,它的 Id 電流其實 是受后級負載決定的,不是工程師所能控制的。但是 MOSFET 在開通過程中,必 須要經(jīng)過這個放大區(qū),只不過這個放大區(qū)功耗特別的大,所以就需要這個放大區(qū) 的時間就要特別的短。MOSFET 在這個區(qū)域特別危險,壞的最多

 

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