请教此电路关断慢的原因及分析

只看该作者 · 2009-8-29 14:00

如图, 这个曾由某人发到"技术交流", 大家在那里关心的是比较高深的问题, 现在再发到新手园地, 请教一下, 此电路导通和关断的速度是如何分析? 谢谢各位!

3万 · 2009-8-29 15:22

导通慢？不是吧？
此电路导通应该比关断快，而且不是快一点，是快得多。

只看该作者 · 2009-8-29 16:13

maychang大侠分析一下为什么导通会快一些呢？比一个三极管还快吗？是不是这样的接法是不是减弱了基区电荷存储效应
大小分析一下决定三极管开关速度主要因素吧
另外，IRF540输入电容比较大，应该要瞬间电流比较大才能让MOS的开关速度快，是这样吗？

只看该作者 · 2009-8-29 16:31

我认为这个电路的开关速度主要由MOS管的开关速度和三极管开关速度决定
MOS的开关速度与三极管Q1的集电极电流及MOS的输入电容有关，MOS管的输入电阻虽然比较大，但存在一定的输入电容，此电容可等效为与MOS输入电阻并联，如果三极管提供的电流比较大，可以对输入电容快速充电，是电压快速上升，从而快速导通，不过这个电路能加快MOS管关断速度吗？
另外加了两个三极管对关断速度也有影响吧
我感觉可以参考TTL输入电路的形式

只看该作者 · 2009-8-29 18:45

maychang可不可以说的详细一些呀

1万 · 2009-8-29 22:37

关断慢主要是因为IRF540的GS间的极间电容造成的，关断前GS极间电容要通过47欧和10K欧的电阻放电，就慢了，三极管的原因是次要的。

3万 · 2009-8-29 22:54

MOSFET的GS极间电容比较大，但在应用中，实际影响导通和关断时间的是GD间电容和放大增益产生的密勒电容或者叫密勒效应。可以看看IRF540的datasheet，其D极电流对充电时间有一段几乎是平坦的，那就是密勒电容的影响。
楼主电路一定是导通快而关断慢，因为导通时对此电容充电靠Q1的集电极电流，该集电极电流可以很大，图中除47欧电阻看不到任何限制，电流可达100mA以上。而关断靠10k电阻，放电电流仅零点几毫安。相差几百倍。这两段时间完全可以仿真，很容易看出来。如果有实际电路，用示波器也可以看得很清楚。
要关断快，10k电阻改用三极管。

只看该作者 · 2009-8-29 23:53

谢谢啊，虽然看了datasheet没有找到哪一段是所说的充电时间平坦，但多了解了一个密勒电容的概念

只看该作者 · 2009-8-30 14:03

以下是从网上搜的

密勒电容就是跨接在放大器（放大工作的器件或者电路）的输出端与输入端之间的电容。密勒电容对于器件或者电路的频率特性的影响即称为密勒效应。
　　密勒效应是通过放大输入电容来起作用的，即密勒电容C可以使得器件或者电路的等效输入电容增大(1+Av)倍，Av是电压增益。因此很小的密勒电容即可造成器件或者电路的频率特性大大降低。
　　采用平衡法或中和法可以适当地减弱密勒电容的影响。该方法即是在晶体管的输出端与输入端之间连接一个所谓中和电容，并且让该中和电容上的电压与密勒电容上的电压相位相反，使得通过中和电容的电流恰恰与通过密勒电容的电流方向相反，以达到相互抵消的目的；当然，为了有效地抑制密勒效应，即应该要求中和电容与密勒电容正好完全匹配（实际上，由于作为密勒电容的晶体管输出电容往往与电压有关,所以很难完全实现匹配，因此需要进行多种改进）。
　　密勒电容对器件的频率特性有直接的影响：
　　（1）对于BJT的影响：
　　在共射（CE）组态中，集电结电容势垒电容正好是密勒电容，故CE组态的工作频率较低。而在共基极（CB）组态中，集电结和发射结的势垒电容都不是密勒电容，故CB组态的频率特性较好，工作频率高、频带宽。因此，把CE与CB组态结合起来，即可既提高了增益(CE的作用)，又改善了频率特性（CB的作用）。对于由CC和CE组态构成的达林顿管，情况与CE组态相同，故频率特性较差。而对于CC-CE复合管，因为去掉了密勒电容，故频率特性较好。
　　（2）对于MOSFET的影响：
　　MOSFET的输出电容是栅极与漏极之间的覆盖电容Cdg。在共源组态中，Cdg正好跨接在输入端(栅极)与输出端(漏极)之间，故密勒效应使得等效输入电容增大，导致频率特性降低。在共栅极组态中，Cdg不是密勒电容，故频率特性较好。对于MOSFET的共源-共栅组态，则既提高了增益（等于两级增益的乘积，共源组态起主要作用），又改善频率特性（共栅极组态起主要作用），从而可实现高增益、高速度和宽频带。
　　密勒电容也具有一定的好处，例如：① 采用较小的电容来获得较大的电容（例如制作频率补偿电容），这种技术在IC设计中具有重要的意义（可以减小芯片面积）；② 获得可控电容 (例如受电压或电流控制的电容) 。

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