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为什么MOSFET栅极前要放100 Ω 电阻?【ADI】

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发表于 2020-12-13 20:42 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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本帖最后由 jacky401 于 2020-12-20 20:33 编辑
3 I4 Z) a  h5 j4 W; o9 t; u+ ^$ b$ c& a( ]# W" T+ U3 h. c$ T2 Q
目录" N* s' L7 k: t" x# \/ }# G
1、引言9 y% t7 U5 M5 |' _
2、高端电流检测简介5 ^0 G- h# s: V" X( A2 t6 [- p
3、尝试多个Ω值# h3 ~, i( _4 C' S
4、试图用LTC2063发现不稳定问题
: U3 i2 `/ P2 F+ y5、实验结果" F  i8 a, {' ]$ G! v
6、头脑风暴时间
/ G. a' z. {' W- g$ G) u2 E
0 l6 I: i. _8 n
MOS管设计参考6 E/ L. O9 ]" S2 D
0 h4 C" M+ f6 m6 s4 z2 L) i8 j( B9 x

2 B' A9 M+ m( B4 I% o7 t; k5 E  b7 w1 l

2 Y$ o5 C# _, Q' S' x- k4 ]/ O

为什么MOSFET栅极前要放100 Ω 电阻?为什么是 100 Ω?

$ J0 x6 T' l5 l" B# e& V

& ^* l) K& G2 ^% r/ [2 Y4 ^1、引言* \6 A7 k7 p6 g! k$ r

为了稳定性,必须在 MOSFET 栅极前面放一个 100 Ω 电阻吗?


. O) F; k8 h6 _" O

只要问任何经验丰富的电气工程师——如我们今天故事里的教授 Gureux ——在 MOSFET 栅极前要放什么,你很可能会听到“一个约 100 Ω 的电阻”。

虽然我们对这个问题的答案非常肯定,但你们或许会继续问——“为什么呢?他的具体作用是什么呢?电阻值为什么是 100 Ω 呢?”

为了满足这种好奇心,我们接下来将通过一个故事来探讨这个问题。

' \: _9 H" \0 R5 O

故事开始了

年轻的应用工程师 Neubean 想通过实验证明,为了获得稳定性,是不是真的必须把一个 100 Ω 的电阻放在 MOSFET 栅极前。拥有30 年经验的应用工程师 Gureux 对他的实验进行了监督,并全程提供专家指导。


$ F& Y- x' C- w3 k* ]! }! P- W6 V  F

2、高端电流检测简介

图1中的电路所示为一个典型的高端电流检测示例。


6 V% n% q9 z: ^- [
5 ^" C$ k* C; F9 B! |+ j

图1. 高端电流检测

1 x* L8 E8 ]2 b8 L

负反馈试图在增益电阻RGAIN上强制施加电压VSENSE。通过RGAIN的电流流过P沟道MOSFET (PMOS),进入电阻ROUT,该电阻形成一个以地为基准的输出电压。总增益为:


# ~7 \* i7 i- A! R6 u4 X

电阻ROUT上的可选电容 COUT 的作用是对输出电压滤波。即使 PMOS 的漏极电流快速跟随检测到的电流,输出电压也会展现出单极点指数轨迹。

原理图中的电阻 RGATE 将放大器与PMOS栅极隔开。其值是多少?经验丰富的 Gureux 可能会说:“当然是100 Ω!”

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 楼主| 发表于 2020-12-14 17:48 | 只看该作者
本帖最后由 jacky401 于 2020-12-14 17:50 编辑
9 f  N# P0 _; v1 Z3 [
LC0613 发表于 2020-12-14 15:33
% g) F+ v1 J+ v1 v1 q. @. e( S感谢您的分享!

+ e) [. k( Q" M. J0 N有许多网友提到同样的问题(回帖麻烦),其实我也没想给大家添麻烦,而更多的是想了解有多少人对什么样的主题感兴趣,以便为大家提供更合适的内容,同时,在大家回帖时也能够赚取积分。一举两得,你不支持吗?!  S- T" [9 B0 u6 L

点评

支持,我正在转硬件,特别需要相关方面的资料经验  详情 回复 发表于 2020-12-21 13:51

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发表于 2021-12-9 08:53 | 只看该作者
简而言之,本文从频域和时域对不同RGATE值进行了对比测试和仿真分析:
$ ]- V" R4 N% C1 I——表明了 RGATE 值为 1MΩ、1KΩ、100Ω 时的 Bote 图的差异,即在穿越频率时的相位裕量依次变好,这说明RGATE 值为 1MΩ,或 1KΩ 时,更容易产生自激震荡,而使用 100Ω 时,就能很稳定地工作。( ^. D! R( B  e6 W7 b- F$ \3 S# r+ @! i5 ]& }4 ^/ `
——同时,从时域来看,改变负载电流,RGATE 值为 1MΩ,或者 1KΩ 时,栅极都会有振铃;而为 100Ω 时,栅极电压无振铃现象。; t" {. U8 p. E3 j7 s
这也是本文所提的“为什么MOSFET栅极前要放100 Ω 电阻?”3 }) o# z  B4 \$ E9 L) v0 J- C

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 楼主| 发表于 2020-12-14 09:28 | 只看该作者
本帖最后由 jacky401 于 2020-12-14 09:32 编辑
: F- P7 H5 m0 k- V
songwei2030 发表于 2020-12-13 21:39
6 |) ^  o  s4 u# R: G6 _为啥?我还是没搞明白

/ h* x4 C; @% D- }1 e简而言之,本文从频域和时域对不同RGATE值进行了对比测试和仿真分析:
( M' u% f; ]* ?) P5 ^——表明了 RGATE 值为 1MΩ、1KΩ、100Ω 时的 Bote 图的差异,即在穿越频率时的相位裕量依次变好,这说明RGATE 值为 1MΩ,或 1KΩ 时,更容易产生自激震荡,而使用 100Ω 时,就能很稳定地工作。( Z0 u7 P/ k' o- I' ]8 F
——同时,从时域来看,改变负载电流,RGATE 值为 1MΩ,或者 1KΩ 时,栅极都会有振铃;而为 100Ω 时,栅极电压无振铃现象。
  k/ N' ]9 m  z3 h+ R6 N1 ^$ ^这也是本文所提的“为什么MOSFET栅极前要放100 Ω 电阻?
$ \, O2 J6 U' m* m7 z; |' C6 C; J5 Q5 K- ~3 t

- d: b4 w, W) w- L# s; `' s0 ^8 X( g4 a' J. P; F$ X

7 I& J$ O: ~  S& t! P2 ~2 j3 V, m) v- j$ F/ X9 _
: U$ B) f2 @, _6 c: B4 Q- K

* r, r/ _1 _( l5 Q  O7 b3 k) n; l

点评

本质上 电阻值影响的是什么参数 导致的不稳定?  详情 回复 发表于 2020-12-16 10:04

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5#
发表于 2020-12-13 20:51 来自手机 | 只看该作者
学习,学习吧。

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6#
发表于 2020-12-13 21:39 | 只看该作者
为啥?我还是没搞明白

点评

简而言之,本文从频域和时域对不同RGATE值进行了对比测试和仿真分析:——表明了 RGATE 值为 1MΩ、1KΩ、100Ω 时的 Bote 图的差异,即在穿越频率时的相位裕量依次变好,这说明RGATE 值为 1MΩ,或 1KΩ 时,更容易  详情 回复 发表于 2020-12-14 09:28

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7#
发表于 2020-12-13 21:43 | 只看该作者
学习学习学习
. e  z7 I; a& w3 D  ]* _4 D( G
  • TA的每日心情
    开心
    2022-11-27 15:22
  • 签到天数: 770 天

    [LV.10]以坛为家III

    8#
    发表于 2020-12-13 21:49 | 只看该作者
    感谢您的分享!
  • TA的每日心情
    擦汗
    2022-2-25 15:37
  • 签到天数: 288 天

    [LV.8]以坛为家I

    9#
    发表于 2020-12-13 21:55 | 只看该作者
    学习学习,谢谢
  • TA的每日心情
    开心
    2020-4-4 15:57
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    10#
    发表于 2020-12-13 22:16 | 只看该作者
    感谢您的分享!

    该用户从未签到

    11#
    发表于 2020-12-13 22:50 | 只看该作者
    看看学习下
    3 f2 T1 f0 s) V0 U. A6 {1 n5 O1 I

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    12#
    发表于 2020-12-13 23:22 | 只看该作者
    看看学习一下

    “来自电巢APP”

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    13#
    发表于 2020-12-13 23:47 | 只看该作者

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    14#
    发表于 2020-12-14 08:03 | 只看该作者
    米勒效应

    “来自电巢APP”

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    17#
    发表于 2020-12-14 08:24 | 只看该作者
    谢谢大佬分享

    “来自电巢APP”

  • TA的每日心情

    2022-5-11 15:11
  • 签到天数: 162 天

    [LV.7]常住居民III

    18#
    发表于 2020-12-14 08:43 | 只看该作者
    :lol:lol:lol:lol:lol:lol
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