mos管柵極電阻的作用

mos管柵極簡(jiǎn)介

在了解mos管柵極電阻的作用之前，我們先了解一下mos管柵極及其他2個(gè)極的基礎(chǔ)知識(shí)。場(chǎng)效應(yīng)管根據(jù)三極管的原理開(kāi)發(fā)出的新一代放大元件，有3個(gè)極性，柵極，漏極，源極，它的特點(diǎn)是柵極的內(nèi)阻極高，采用二氧化硅材料的可以達(dá)到幾百兆歐，屬于電壓控制型器件。場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FieldEffectTransistor縮寫(FET))簡(jiǎn)稱場(chǎng)效應(yīng)管。由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。

MOS管三個(gè)極判斷

1.判斷柵極GMOS驅(qū)動(dòng)器主要起波形整形和加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)的作用:假如MOS管的G信號(hào)波形不夠陡峭，在點(diǎn)評(píng)切換階段會(huì)造成大量電能損耗其副作用是降低電路轉(zhuǎn)換效率，MOS管發(fā)燒嚴(yán)峻，易熱損壞MOS管GS間存在一定電容，假如G信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力不夠，將嚴(yán)峻影響波形跳變的時(shí)間.將G-S極短路，選擇萬(wàn)用表的R×1檔，黑表筆接S極，紅表筆接D極，阻值應(yīng)為幾歐至十幾歐。若發(fā)現(xiàn)某腳與其字兩腳的電阻均呈無(wú)限大，并且交換表筆后仍為無(wú)限大，則證實(shí)此腳為G極，由于它和另外兩個(gè)管腳是絕緣的。

2.判斷源極S、漏極D將萬(wàn)用表?yè)苤罵×1k檔分別丈量三個(gè)管腳之間的電阻。用交換表筆法測(cè)兩次電阻，其中電阻值較低(一般為幾千歐至十幾千歐)的一次為正向電阻，此時(shí)黑表筆的是S極，紅表筆接D極。因?yàn)闇y(cè)試前提不同，測(cè)出的RDS(on)值比手冊(cè)中給出的典型值要高一些。

3.丈量漏-源通態(tài)電阻RDS(on)在源-漏之間有一個(gè)PN結(jié)，因此根據(jù)PN結(jié)正、反向電阻存在差異，可識(shí)別S極與D極。例如用500型萬(wàn)用表R×1檔實(shí)測(cè)一只IRFPC50型VMOS管，RDS(on)=3.2W,大于0.58W(典型值)。

mos管柵極電阻的作用詳解

在此mos管電路中，在其柵極處連接了兩個(gè)電阻，R38,R42。

mos管柵極電阻的作用-電阻R38：1：減緩Rds從無(wú)窮大到Rds(on)(一般0.1歐姆或者更低)。

2：若不加R38電阻，高壓情況下便會(huì)因?yàn)閙os管開(kāi)關(guān)速率過(guò)快而導(dǎo)致周圍元器件被擊穿。但R38電阻過(guò)大則會(huì)導(dǎo)致MOS管的開(kāi)關(guān)速率變慢，Rds從無(wú)窮大到Rds(on)的需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，高壓下Rds會(huì)消耗大量的功率，而導(dǎo)致mos管發(fā)熱異常。

mos管柵極電阻的作用-R42電阻：1：作為泄放電阻泄放掉G-S的少量靜電，防止mos管產(chǎn)生誤動(dòng)作，甚至擊穿mos管(因?yàn)橹灰猩倭康撵o電便會(huì)使mos管的G-S極間的等效電容產(chǎn)生很高的電壓)，起到了保護(hù)mos管的作用。

2：為mos管提供偏置電壓

電阻在MOS管電路中注意事項(xiàng)及參考選擇方法

MOS管驅(qū)動(dòng)電阻怎么選擇，給定頻率，MOS管的Qg和上升沿怎么計(jì)算用多大電阻首先得知道輸入電容大小和驅(qū)動(dòng)電壓大小，等效為電阻和電容串聯(lián)電路，求出電容充電電壓表達(dá)式，得出電阻和電容電壓關(guān)系圖MOS管的開(kāi)關(guān)時(shí)間要考慮的是Qg的，而不是有Ciss，Coss決定，看下面的Data.

一個(gè)MOS可能有很大的輸入電容，但是并不代表其導(dǎo)通需要的電荷量Qg就大，Ciss(輸入電容)和Qg是有一定的關(guān)系，但是還要考慮MOS的跨導(dǎo)y.

泄放電阻和柵極電阻有什么區(qū)別?

場(chǎng)效應(yīng)管柵極與源極之間加一個(gè)電阻，這個(gè)電阻起到什么作用?

一是為場(chǎng)效應(yīng)管提供偏置電壓;二是起到瀉放電阻的作用：保護(hù)柵極G-源極S;

第一個(gè)作用好理解，這里解釋一下第二個(gè)作用的原理——保護(hù)柵極G-源極S：場(chǎng)效應(yīng)管的G-S極間的電阻值是很大的，這樣只要有少量的靜電就能使他的G-S極間的等效電容兩端產(chǎn)生很高的電壓，如果不及時(shí)把這些少量的靜電瀉放掉，他兩端的高壓就有可能使場(chǎng)效應(yīng)管產(chǎn)生誤動(dòng)作，甚至有可能擊穿其G-S極;這時(shí)柵極與源極之間加的電阻就能把上述的靜電瀉放掉，從而起到了保護(hù)場(chǎng)效應(yīng)管的作用。

看一個(gè)具體的例子：MOS管在開(kāi)關(guān)狀態(tài)工作時(shí)，Q1、Q2是輪流導(dǎo)通，MOS管柵極在反復(fù)充、放電狀態(tài)，如果在此時(shí)關(guān)閉電源，MOS管的柵極就有兩種狀態(tài)：一種是放電狀態(tài)，柵極等效電容沒(méi)有電荷存儲(chǔ);另一個(gè)是充電狀態(tài)，柵極等效電容正好處于電荷充滿狀態(tài)，如下圖a所示。雖然電源切斷，此時(shí)Q1、Q2也都處于斷開(kāi)狀態(tài)，電荷沒(méi)有釋放的回路，但MOS管柵極的電場(chǎng)仍然存在(能保持很長(zhǎng)時(shí)間)，建立導(dǎo)電溝道的條件并沒(méi)有消失。

這樣在再次開(kāi)機(jī)瞬間，由于激勵(lì)信號(hào)還沒(méi)有建立，而開(kāi)機(jī)瞬間MOS管的漏極電源(V1)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電流Id，引起MOS管燒壞。為了避免此現(xiàn)象產(chǎn)生，在MOS管的柵極對(duì)源極并接一只泄放電阻R1，如下圖b所示，關(guān)機(jī)后柵極存儲(chǔ)的電荷通過(guò)R1迅速釋放，此電阻的阻值不可太大，以保證電荷的迅速釋放，一般在五千歐至數(shù)十千歐左右。

灌流電路主要是針對(duì)MOS管在作為開(kāi)關(guān)營(yíng)運(yùn)用時(shí)其容性的輸入特性，引起“開(kāi)”、“關(guān)”動(dòng)作滯后而設(shè)置的電路，當(dāng)MOS管作為其他用途，例如線性放大等應(yīng)用時(shí)，就沒(méi)有必要設(shè)置灌流電路。

審核編輯：湯梓紅