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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
( z# E; i- C- c. ^, `; @; L7 ^. V+ K/ v5 c( ]6 I8 ?" P" L, R
目录
" O, ]3 T9 M- n3 N9 |, b( O5 {/ A1、引言+ n: V2 c2 K% }  ~* [2 s. E
2、高端电流检测简介/ S" c+ K4 g$ y5 \$ A' y6 A$ x9 z
3、尝试多个Ω值
2 X, ~: K/ g% ]$ t4、试图用LTC2063发现不稳定问题& {8 g! T4 ]( }$ }; a
5、实验结果
% c, k5 x* b$ f; s) l" B6、头脑风暴时间
1 _+ R, e& X$ d" P# O# B
& ?& V  O( Z  {8 Y3 l- d+ X1 ~
MOS管设计参考- r+ x8 h5 E+ F; n/ D

% M3 b, r; P8 t3 O. ]1 g* r; B+ _& [; P) u! t+ K

- i8 R7 R0 l* ~: Q
- H2 p- a& m% `6 M4 l

为什么MOSFET栅极前要放100 Ω 电阻?为什么是 100 Ω?


$ w: M& w. O8 E& y  t( L6 b" j4 c) R' {
. j9 |& ?, S2 {8 }& S
1、引言/ j0 y# d% [6 h, @8 y1 q  c

为了稳定性,必须在 MOSFET 栅极前面放一个 100 Ω 电阻吗?

1 x; Q0 p5 V! \! f  L: ]3 B+ a0 W9 U

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。


4 y1 E+ i3 C: u  a. _' f8 j0 m

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- ~( _) ^: r: K; b" A* l, }4 [

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。

. a& g$ Z7 o/ C0 I: n) e& P
! m' P+ C( [$ \$ Q

图1. 高端电流检测


4 ]8 f2 ^% h9 N; t' {, F' I

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:


5 E  d; r2 }2 l! K" 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
! t/ E- u4 O8 H' B' {! e7 ~
LC0613 发表于 2020-12-14 15:33( ~& z' G' W, b% b+ _" |
感谢您的分享!

0 v8 s. y  \, S0 U( Z7 E9 r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?!2 q" O3 B) j8 A% f6 b

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:" {, l2 n3 `  P; K2 j. U; a0 ]
——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
* I0 W/ E- p3 v# d4 M# r3 Z——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。# B9 L1 [* U0 X
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
5 I& ]9 Q; `+ S( H, V
songwei2030 发表于 2020-12-13 21:39
7 s0 L4 f! Z/ ]# S' U* O为啥?我还是没搞明白

& w; |, N( G3 l' [8 @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:6 s' s) s0 }  j1 x' v) u
——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。
# p1 Z; l% L' B7 X2 K) W' Q6 w——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。
  i7 B' O4 Z) g: T$ v9 P) e; a这也是本文所提的“为什么MOSFET栅极前要放100 Ω 电阻?& t" ?; D6 k! z& f

# ~5 Q1 h& ^" }# k' H6 Q) J* J9 g" M0 Z  q& b4 p
7 q7 }- ^* w" _0 [$ K; D0 e/ g" P

8 G/ M# j* S7 k: l6 c- `
( i" d( _1 F& J
% D. H6 _# u  X0 l6 w+ [+ u, Y# P) h  e3 F5 c; I

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
7 d/ @. G( i1 @4 T$ R
  • 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0 d( y4 A) Q% J3 F

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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
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    [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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