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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 & V6 c/ B: _/ P+ B6 o) ~: j

3 X% Z# ]* \  e3 q8 [目录# `  F/ t% w/ e
1、引言! Q5 F0 J: w2 G( Z
2、高端电流检测简介
! @$ a4 b, s$ U# ]9 a+ A' l: L( a, R3、尝试多个Ω值
- N( \* z2 v4 O3 S+ N4、试图用LTC2063发现不稳定问题
2 v- Q& c) J( I4 l5、实验结果0 ]( T; S. S7 v3 |0 k' g7 y8 M$ a
6、头脑风暴时间
4 l. `& ^- n! V/ @
- g4 Q9 s: x% @# c2 H4 Z
MOS管设计参考. m8 s/ A# n( F+ R
* U  y/ M  c" r. C' @$ X
7 C  u' X' @, v; C8 C0 C& p
. ?8 B" C& C: Z0 a' Q/ J

& k0 v5 p1 N# l: q. N/ @# v* g9 [' p

为什么MOSFET栅极前要放100 Ω 电阻?为什么是 100 Ω?


/ P& b% o5 H/ y6 O9 l& z1 M
5 {, O/ ]3 c$ p  _/ W7 ?
1、引言
5 F+ `: I( F; q* q/ e4 Z& U

为了稳定性,必须在 MOSFET 栅极前面放一个 100 Ω 电阻吗?


! t2 }3 X2 q  R0 I) w

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。

' ~# L; M. ~& I

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。


5 a( l& ~* n1 H' W6 w

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。

  Y" z& D8 T. Y& R+ }7 ^. V( `
) }! H) g3 ?3 k

图1. 高端电流检测


7 F1 l7 o" z% k2 t

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:

. c: ]3 i6 @$ C$ {2 s& N3 Z# O

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 ) N, N/ ?5 f! v7 T* u
LC0613 发表于 2020-12-14 15:33
, E4 E) M7 [; x; v, Y) y' Q感谢您的分享!

( H4 I* ?1 X1 j5 V+ B. K2 [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?!
) H! O6 k! @- P- n

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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:
" n6 O  _9 \: G——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
5 p$ N6 n# o: J1 A——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。" k0 }+ f) k% [3 w) R) N
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
# h! i0 ~& p! y: s5 T) t* E6 ?
songwei2030 发表于 2020-12-13 21:39
$ i0 }; k! b% R& G6 L为啥?我还是没搞明白

( {1 s' L$ C2 G$ m2 b. Q8 r1 v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:
  K+ p3 ^2 q+ r——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。7 _+ G# l0 }; e$ `% I3 b
——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。
' ]/ m/ h* L1 I" r这也是本文所提的“为什么MOSFET栅极前要放100 Ω 电阻?7 Y# D3 V, o4 H4 z1 z6 r

$ b1 C, ]2 g  b" ~5 C) s1 `* g( X! G( \1 U$ ~4 u; u! C7 O& f6 U* F

% e$ P' m9 s: |% {: I3 b+ D3 m- Y& j8 b
, x' N( P+ {" D5 b9 S. K1 }7 d& L8 U( {
1 \" V: Z/ E9 }' L: x1 w
8 l7 Z  j1 I* c2 m- n

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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2#
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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3#
发表于 2020-12-13 21:39 | 只看该作者
为啥?我还是没搞明白

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4#
发表于 2020-12-13 21:43 | 只看该作者
学习学习学习
- X2 k1 r" k  t7 ^" {
  • 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

    5#
    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

    6#
    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

    7#
    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

    8#
    发表于 2020-12-13 22:50 | 只看该作者
    看看学习下& u7 _+ T% a, {6 H/ B" A% |

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    9#
    发表于 2020-12-13 23:22 | 只看该作者
    看看学习一下

    “来自电巢APP”

    该用户从未签到

    10#
    发表于 2020-12-13 23:47 | 只看该作者

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    11#
    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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    14#
    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

    15#
    发表于 2020-12-14 08:43 | 只看该作者
    :lol:lol:lol:lol:lol:lol
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