引言
本文介绍了米勒效应的由来,并详细分析了MOSFET开关过程米勒效应的影响,帮助定性理解米勒平台的形成机制。最后给出了场效应管栅极电荷的作用。
什么是米勒效应(Miller Effect)
假设一个增益为-Av 的理想反向电压放大器
在放大器的输出和输入端之间连接一个阻值为Z 的阻抗。容易得到,
把阻抗Z 替换为容值为C 的电容,
由此可见,反向电压放大器增加了电路的输入电容,并且放大系数为(1+Av)。
这个效应最早由John Milton Miller 发现,称为米勒效应。
MOSFET中米勒效应分析
MOSFET中栅-漏间电容,构成输入(GS)输出(DS)的反馈回路,MOSFET中的米勒效应就形成了。
在t0-t1 时间内,VGS上升到MOSFET 的阈值电压VG(TH)。
在t1-t2时间内,VGS继续上升到米勒平台电压, 漏极电流ID 从0 上升到负载电流 。
栅极电荷
首先,我们看一下MOSFET 寄生电容的大体情况。在MOSFET 的DATASHEET中,采用的定义方法如图所示。需要注意的是,
几乎所有的MOSFET规格书中,会给出栅极电荷的参数。栅极电荷让设计者很容易计算出驱动电路开启MOSFET所需要的时,Q=I*t间。例如一个器件栅极电荷Qg为20nC,如果驱动电路提供1mA充电电流的话,需要20us来开通该器件;如果想要在20ns就开启,则需要把驱动能力提高到1A。如果利用输入电容的话,就没有这么方便的计算开关速度了。
备注
栅极电荷波形图
原文标题:浅谈MOSFET中的米勒效应
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审核编辑:汤梓红
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