Я не понимаю, почему кривая заряда затвора (точно: часть плато Миллера) MOSFET зависит от напряжения сток-исток Vds.
Например, таблица характеристик IRFZ44 показывает на странице 4 (рис. 6) кривые заряда затвора для различных значений Vds.
Почему плато Миллера длиннее для больших Vds? Разве плато не зависит от ЦГД? Но Cgd (= Crss) становится меньше для больших Vds (см. FIg.5 в таблице данных). Разве плато Миллера не должно стать короче?
Ответы:
"Почему Плато Миллера длиннее для больших ?"Vds
Короткий ответ: ширина плато Миллера масштабируется с областью под кривой для . Но почему?Cgd
Что показывает Плато Миллера?
Эффект Миллера существует потому, что существует эффективная емкость между стоком и затвором полевого транзистора ( ), так называемая емкость Миллера. Кривая на рисунке 6 в таблице данных генерируется путем включения полевого транзистора с постоянным током в затвор, в то время как сток был поднят через цепь ограничения тока до некоторого напряжения . После того, как напряжение на затворе поднимается выше порога и ток стока достигает его предела (установленного схемой ограничения тока), начинает падать, смещая заряд на через затвор. В то время как падает до нуля вольт, от , V дд V DS С Б - г V дц V дд V G C GdCgd Vdd Vds Cgd Vds Vdd VG застрял из-за тока смещения из ... это плато Миллера. Cgd
Плато Миллера показывает величину заряда в по ширине. Для данного FET ширина Плато Миллера является функцией напряжения, пройденного при его включении. На рисунке показано, как выровнен с чтобы прояснить это. V ds V G V dsCgd Vds VG Vds
Кривая заряда затвора для IRFZ44 показывает три пролета ; Span1 от 0 до 11 В, Span2 от 0 до 28 В и Span3 от 0 до 44 В. Теперь некоторые вещи должны быть понятны:Vds
Эти выводы кажутся вам слишком волнистыми и жирными? Хорошо, тогда как насчет этого?
Почему Плато Миллера становится шире для - количественный взглядВД.С.
Начнем с уравнения для заряда на конденсаторе:
Q = CV с дифференциальной формой dQ = C dV
Теперь не является константой, а является некоторой функцией . Глядя на кривую на рисунке 5 таблицы данных IRFZ44 для , мы хотим получить некоторое уравнение, которое не является бесконечностью в нуле и экспоненциально падает (ish). Я не буду вдаваться в подробности о том, как это было сделано. Просто выберите очень простые формы, которые кажутся подходящими, и попробуйте подогнать их под данные. Таким образом, не на основе физики устройства, а просто довольно неплохо сочетается с довольно небольшими усилиями. Иногда это все, что требуется. V ds C gd V dsСГ.Д. ВД.С. СГ.Д. ВД.С.
C gdoСГ.Д. =СГДОКсВД.С.+ 1
где = 1056 пФ = 0,41 - произвольный коэффициент масштабированияСГДО
Кс
k c
Проверяя эту приспособленную модель в техническом описании, мы видим:
Итак, после включения выражения модели в дифференциальную форму уравнения заряда и интегрирования обеих сторон мы получим:СГ.Д.
Q = =СГДОжурнал( ксВД.С.+ 1 )Кс 1056 пф журнала( 0,41 ВД.С.+ 1 )0,41
График Q показывает, что он всегда увеличивается при больших изменениях .ВД.С.
Единственный способ, которым это не было бы верно, был бы, если бы стал отрицательным для некоторых значений , который физически не реализуем. Итак, больше значит больше.СГ.Д. ВД.С.
источник
Как только МОП-транзистор начинает проводить, в канале появляются несущие, которых раньше не было, и емкость затвора к каналу возрастает, а не уменьшается. Обратите внимание, что все емкости, измеренные на рисунке 5, имеют V GS = 0.
Поскольку величина тока в канале для данного V GS в некоторой степени зависит от V DS , то же относится и к увеличению эффективной емкости.
Положение второго «колена» на кривой представляет собой точку, в которой ток канала перестает увеличиваться для данного V DS .
источник
Большее напряжение стока означает больше заряда на Cgd. Это так просто. Ток через Cgd определяет скорость изменения напряжения на Cgd. Этот ток является Ig, который ограничен источником, поэтому требуется больше времени для разрядки большего заряда.
источник