Почему на выходе IC есть транзисторы BJT и FET?

20

Это структура ИС драйвера FAN3100:

введите описание изображения здесь (взято из его таблицы данных )

Как видите - есть два выходных коммутатора: CMOS и BJT.

Почему они ставят их обоих?

bjt cmos gate-driving fet Роман Матвеев
источник
Другой вопрос, который возникает, заключается в том, почему нижний NPN - это NPN, а не PNP
Гарри Свенссон,
Обратите внимание на дифференциальные входы. Это делает этот драйвер более невосприимчивым к наземным расстройствам.
аналоговые системы

Ответы:

27

Пункт 2 описания гласит:

Драйверы FAN3100 включают архитектуру MillerDrive TM для финальной стадии вывода. Эта комбинация биполярного полевого МОП-транзистора обеспечивает высокий пиковый ток на стадии плато Миллера в процессе включения / выключения полевого МОП-транзистора, чтобы минимизировать потери при переключении, обеспечивая при этом скачок напряжения между шинами и возможность обратного тока.

В нижней части страницы 14 в разделе «Технология привода MillerDrive Gate» далее объясняется:

Цель архитектуры MillerDrive состоит в том, чтобы ускорить переключение путем обеспечения наибольшего тока в области плато Миллера, когда емкость затвора-стока МОП-транзистора заряжается или разряжается как часть прецессии включения / выключения. Для приложений, которые имеют нулевое переключение напряжения во время включения или выключения MOSFET, драйвер обеспечивает высокий пиковый ток для быстрого переключения, даже если плато Миллера отсутствует. Такая ситуация часто возникает в приложениях с синхронным выпрямителем, потому что диод корпуса обычно проводит до того, как MOSFET включен.

Ответ на вопрос « Кто может рассказать мне о плато Миллер? » Объясняет это так:

Когда вы посмотрите на таблицу данных для MOSFET, в характеристике заряда затвора вы увидите плоскую горизонтальную часть. Это так называемое плато Миллера. Когда устройство переключается, напряжение затвора фактически привязывается к напряжению плато и остается там до тех пор, пока не будет добавлен / удален достаточный заряд для переключения устройства. Это полезно при оценке требований к вождению, потому что оно сообщает вам напряжение плато и требуемый заряд для переключения устройства. Таким образом, вы можете рассчитать фактический резистор привода затвора для заданного времени переключения.

BJT могут заставить выходной сигнал двигаться, пока MOSFET наращивают. МОП-транзисторы могут затем обеспечить колебание напряжения между рельсами и рельсами.

транзистор
источник
Интересная топология, но я ничего не понимаю: как может включиться нижняя NMOS, так как ее Vgs зажимается до ~ 0,7 В нижним NPN BJT? Это будет работать, если нижний mosfet имеет очень низкое значение Vgs (th), но могут ли они, скажем, иметь порог ~ 100 мВ NMOS? Я понимаю, что это упрощенная схема, поэтому в этом отношении что-то можно было бы опустить, однако почему бы не поместить символ буфера перед базой NPN, если он есть, ведь в драйвере положительного рельса есть буфер инвертирования перед верхним NPN , Не рисовать, когда есть, кажется глупым упрощением.
Лоренцо Донати поддерживает Монику
Понятия не имею. Я нашел вопрос интересным, у меня не было определенного ответа, я провел небольшое исследование и, к моему удивлению, принял мой ответ и проголосовал за него. Как вы говорите, структурная схема, вероятно, является упрощением, NPN может быть не очень хорошим, и в его основании может быть некоторое сопротивление или предел тока.
Транзистор
Проблема решена, спасибо! Я углубился в таблицу данных, и действительно, там внизу есть фигура (рисунок 42), которая показывает детали архитектуры MillerDrive. Это показывает, что как верхний, так и нижний BJT имеют собственную схему управления, состоящую из пары MOSFET.
Лоренцо Донати поддерживает Монику
@Lorenzo, спасибо за отзыв. Я просматривал таблицу данных, изучая ответ, но упустил значение этой диаграммы.
Транзистор
1
Пожалуйста! Я все еще нахожу совершенно глупой «упрощенную диаграмму». Это не «упрощенно», это неправильно! Если бы они не хотели показывать только эти 4 дополнительных МОП-транзистора из-за страха перед слишком сложными вещами, то было бы достаточно поместить коробку перед основаниями BJT с надписью «драйвер». Мех!
Лоренцо Донати поддерживает Монику
11

Выходные каскады CMOS и BJT объединены в одну ступень, производитель называет это «MillerDrive (tm)».

Почему они это делают, объясняется в таблице данных:

введите описание изображения здесь

Я предполагаю, что они хотят достичь определенной (выходной мощности) производительности, которая не может быть достигнута только с помощью КМОП-транзисторов или только с использованием NPN с производственным процессом, который они используют для этого чипа.

ВСЕ,saTВВЕ

Скорее всего, NPN способны доставлять больше тока и будут переключаться быстрее. Это может быть следствием производственного процесса, который они используют, поскольку возможно, что в другом процессе МОП-транзисторы настолько лучше, что подобная производительность может быть достигнута только с помощью КМОП. Такой процесс может быть дороже, хотя.

Bimpelrekkie
источник
9

Обратите внимание на то, что верхний NPN может обеспечить выходную мощность только до VDD-0,7 В, я полагаю, что именно Mosfet позаботится о последних 0,7 В.

Похоже, что BJT выполняют большую часть тяжелой работы, а mosfets заботятся о том, чтобы выход достиг VDD и сильного GND.

Хотя я могу ошибаться.

Гарри Свенссон
источник