关于MOS管的米勒效应,前面已经发了4篇:
第4篇文章中提到的问题,暂时还没有得到解决,先缓缓。今天我们米勒电容引起的另一个问题,或许是你不太多见的问题。
一道问题
在上一篇文章中《MOS管的应用--AB间电阻是多少?》中我们提到:给如下电路中的MOS管栅极G上施加一个电压,A端没有电压,讨论的结果是MOS管可以导通。这里我突发奇想:如果反过来,栅极G没有电压,给A端手动施加一个阶跃电压,MOS管会导通么?
A:导通;B:不会导通;C:可能会导通
……
给自己10秒钟,考虑下你心中的答案,最好能说出原因。
结论先行
答案是C:可能会导通。
之所以是可能会导通,要看电路中选择的MOS管的Cgs、Cgd、Vth等参数。如果刚好满足条件,那这个MOS管就会被触发导通。
不要以为这个问题很奇怪,距离自己很远。在实际应用中,一旦发生,会导致莫名其妙的问题,而且难捕捉、难复现,费精力。
仿真数据
你可能不信哈,或者觉得有点云里雾里……别急,我们先搭建电路仿真下。
如上图所示,R1和R2选择10k,R3选择510Ω,右侧在电源端增加一个手动开关SW2,左侧驱动信号也加了个开关SW1。在本次实验中不会操作SW1,放那里是为了断开驱动信号,且ERC不报错。
搭建好仿真电路,调出示波器,选择单次触发,触发源为VF2,调整好时间基准。一切就绪,点击“Run”,再手动点击SW2。
见证奇迹的时刻到来。
如下图所示,Vds有电压,很正常;Vgs居然也有电压了。
为了更方便观察,我们对仿真电路稍微调整:在漏极D前面增加电流表,将VS1更换为信号源VG1,设置为一个脉冲信号(峰值10V,延迟1us启动,峰值持续时间5us)。
再次进行仿真,得到下图。可以看出:
①漏极上有电流,将近8mA;
②栅极上有电压约1.92V。
此时,MOS管上已经有电流经过。如果我们选择的MOS管的Vth<1.92V,此时MOS管是不是就导通了?
在实际电路中,这种非预期的导通可能会造成信号的误触发,进而导致误操作,甚至可能直接损耗MOS管,关键是有很难查出故障的根本原因。
为什么?