MOS管的米勒效應(yīng)

1、米勒效應(yīng)的影響:MOSFE的柵極驅(qū)動過程，可以簡單的理解為驅(qū)動源對 MOSFE的輸入電容（主要 是柵源極電容Cgs）的充放電過程；當(dāng)Cgs達(dá)到門檻電壓之后，MOSFET就會進 入開通狀態(tài)；當(dāng)MOSFE開通后，Vds開始下降，Id開始上升，此時MOSFE進 入飽和區(qū)；但由于米勒效應(yīng)，Vgs會持續(xù)一段時間不再上升，此時Id已經(jīng)達(dá)到 最大，而Vds還在繼續(xù)下降，直到米勒電容充滿電，Vgs又上升到驅(qū)動電壓的值， 此時MOSFE進入電阻區(qū)，此時Vds徹底降下來，開通結(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，這樣就會使損 耗的時間加長。（Vgs上升，則導(dǎo)通電阻下降，從而 Vds

2、下降）米勒效應(yīng)在MOS區(qū)動中臭名昭著，他是由MOST的米勒電容引發(fā)的米勒效應(yīng)，在 MOS?開通過程中，GS電壓上升到某一電壓值后 GS電壓有一段穩(wěn)定值，過后 GS 電壓又開始上升直至完全導(dǎo)通。為什么會有穩(wěn)定值這段呢？因為，在MOST通前， D極電壓大于G極電壓，MOS寄生電容Cgd儲存的電量需要在其導(dǎo)通時注入 G極 的電荷與其中和，因 MOS完全導(dǎo)通后G極電壓大于D極電壓。米勒效應(yīng)會嚴(yán)重 增加MOS勺開通損耗。（MOST不能很快得進入開關(guān)狀態(tài)）所以就出現(xiàn)了所謂的圖騰驅(qū)動！ ！選擇MOS時，Cgd越小開通損耗就越小。米勒 效應(yīng)不可能完全消失。MOSFE中的米勒平臺實際上就是MOSFE處于“放大區(qū)

3、”的典型標(biāo)志用用示波器測量GS電壓，可以看到在電壓上升過程中有一個平臺或凹坑，這就 是米勒平臺。米勒效應(yīng)指在MOS管開通過程會產(chǎn)生米勒平臺，原理如下 理論上驅(qū)動電路在G級和S級之間加足夠大的電容可以消除米勒效應(yīng)。 但此時開 關(guān)時間會拖的很長。一般推薦值加O.ICiess的電容值是有好處的。下圖中粗黑線中那個平緩部分就是米勒平臺。驅(qū)動信號源050100150 QgfnC)刪荷系數(shù)的這張圖在第一個轉(zhuǎn)折點處：Vds開始導(dǎo)通。Vds的變化通過Cgd和驅(qū) 動源的內(nèi)阻形成一個微分。因為 Vds近似線性下降，線性的微分是個常數(shù)，從 而在Vgs處產(chǎn)生一個平臺。米勒平臺是由于 mos的g d兩端的電容引起的，即

4、mos datasheet里的Crss。這個過程是給Cgd充電，所以Vgs變化很小，當(dāng)Cgd充到Vgs水平的時候，Vgs 才開始繼續(xù)上升。Cgd在mos剛開通的時候，通過mos快速放電，然后被驅(qū)動電壓反向充電，分擔(dān) 了驅(qū)動電流，使得Cgs上的電壓上升變緩，出現(xiàn)平臺Fig. 12. The graph cJ - .(t；.丫dsW- io(t) when turn ontot1: Vgs from 0 to Vth.Mosfet 沒通.電流由寄生二極管 Df.t1t2: Vgs from Vth to Va. Idt2t3: Vds下降.引起電流繼續(xù)通過Cgd. Vdd越高越需要的時間越長.Ig

5、為驅(qū)動電流.開始降的比較快.當(dāng)Vdg接近為零時,Cgd增加.直到Vdg變負(fù),Cgd增加到最大. 下降變慢.t3t4: Mosfet 完全導(dǎo)通，運行在電阻區(qū).Vgs繼續(xù)上升到 Vgg.(d)DS(網(wǎng)平臺后期，VGS繼續(xù)增大，IDS是變化很小，那是因為MOSS和了。，但是，從 樓主的圖中，這個平臺還是有一段長度的。這個平臺期間，可以認(rèn)為是MOS正處在放大期前一個拐點前:MOS截止期，此時Cgs充電，Vgs向Vth逼進。前一個拐點處：MOS正式進入放大期后一個拐點處：MOS正式退出放大期，開始進入飽和期。當(dāng)斜率為dt的電壓V施加到電容C上時(如驅(qū)動器的輸出電壓)，將會增大電容 內(nèi)的電流：I=CX d

6、V/dt (1)因此，向MOSFE施加電壓時，將產(chǎn)生輸入電流Igate = I1 + I2，如下圖所示3在右側(cè)電壓節(jié)點上利用式(1)，可得到：(2)I1=Cgdx d(Vgs-Vds)/dt =CgcX (dVgs/dt -dVds/dt)I2=CgsX d(Vgs/dt)(3)如果在MOSFE上施加?xùn)?源電壓Vgs，其漏-源電壓Vds就會下降(即使是呈非線 性下降)。因此，可以將連接這兩個電壓的負(fù)增益定義為：如二-Vds/Vgs(4)將式代入式中，可得：I1=Cgdx( 1+Av) dVgs/dt(5)在轉(zhuǎn)換(導(dǎo)通或關(guān)斷)過程中，柵-源極的總等效電容Ceq為:Igate=I1+I2=(Cgd x (1+Av)+Cgs) x dVgs/dt=Ceq x dVgs/dt ( 6)式中(1+Av)這一項被稱作米勒效應(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，將會產(chǎn)生米勒效應(yīng)。Cds分流最厲害的階段是在放大區(qū)。為啥？ 因為這個階段Vd變化最劇烈。平臺 恰恰是在這個階段形成。你可認(rèn)為：門電流Igate完全被Cds吸走，而沒有電流 流向Cgso當(dāng)Cgd通過mos放電結(jié)束后（即在平臺區(qū)Cgd先放電然后Vgs給它充電），MOS進 入了飽和階段，Vd變化緩慢。雖然Vgs的增長也能夠讓部分電流流想 Cds,但 主要的門電流是流向 Cgs。門電流的分流比