關于MOS管的米勒效應,前面已經發了3篇:(點擊標題可訪問)
其中在《關于MOS管的米勒效應的疑問--求實錘》文章中提到,在進行米勒效應仿真時,發現在米勒平臺期間漏極電流Id持續上升的問題,和米勒平臺的理論有些沖突。針對該問題,還開展了答題送書的活動。之前說“讓子彈飛一會兒”,現在子彈該命中目標了。?下面我們重點討論下這個問題。
1、一道問題
首先,我們重溫下前面遇到的問題:如下圖搭建仿真模型,仿真發現:Id在米勒平臺期間仍在上升。在米勒平臺結束時,漏極電流才達到最大值。另外在B站上找了老外的實測波形,與仿真結果一致。更換仿真軟件,仿真結果也一致。但這與米勒效應的理論沖突。
①仿真模型:
②仿真結果
③米勒平臺的理論波形(上面波形與此矛盾)
2、回答前文中的問題
所以在《關于MOS管的米勒效應的疑問--求實錘》(點擊標題可直接訪問)文章中提到的問題:如果MOS管處于米勒平臺的區間內,MOS管工作在哪個區?
A:恒流區;
B:可變變阻區;
C:部分在恒流區,部分在可變電阻區;
D:截止區;
MOS管處在米勒平臺期間,此時Vgs>Vth,Vds>Vgs-Vth。進一步講,Vgd=Vgs-Vds<Vth,MOS管處于預夾斷狀態,注意此時導電溝道并沒有被真的夾斷,只是夾斷縫隙變長,依然有電流Id存在。Vds增加的部分主要用于克服溝道的電阻,Id幾乎不變。此時Id幾乎僅僅取決于Vgs。
很明顯,這道題的答案應該選擇A,MOS管處于飽和區(恒流區)。在米勒平臺期間,Vgs不變,相應Id也應該保持不變。所以,上面仿真出的結果與上述理論存在明顯沖突。
難道,仿真有問題?
3、仿真有問題?
結論:仿真是沒有問題的。
那問題出在哪里?
問題出在負載上。在此仿真電路模型中所使用的負載為阻性負載。
阻性負載有什么特點?電壓和電流是同時變化的。在開關過程中,阻性負載兩端不存在電流和電壓變化的先后關系,是同相位變化的。
Id在平臺期上升,可以用歐姆定律來解析,因為在米勒平臺期間Vds在下降,Id=(Vdd-Vds)/Rload。而Vds下降是因為MOS在米勒平臺期間在處于飽和狀態,內部導電溝道狀態在變化,進而使得MOS管的導通阻抗在變化。
怎么樣?一個簡短的問題,給出的回答可淺可深。我的助攻只能到這里,能否晉升到陸地神仙境,一劍開天門,就看你的造化了!
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