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为什么我给的脉冲驱动不了IRF840 MOS管?

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楼主
本帖最后由 li1847768058 于 2018-1-21 16:43 编辑

想求助一下各位大神,我现在正在做一个超声波检测的毕设,原本是想通过NE555和一个非门产生一个脉冲重复频率为10KHz,脉宽为250ns,0~5V的正脉冲去驱动IRF840 MOS管(IRF840 MOS管漏极接的直流电压是30V)从而能产生一个脉冲重复频率为10KHz,脉宽为250ns,30V的负脉冲来驱动超声波探头,这几个电路都已经在protues里面仿真出来了,可是在实物板上测的时候就出现问题了,NE555产生的负脉冲通过非门之后有1V左右的压降,从非门出来后变成了将近4V的正脉冲,我觉得也是能驱动MOS管的,但是从MOS管出来的脉冲却只有几百mV,完全没达到我要的30V,不知道问题出在了哪里,怎么也调不出来,毕设太急了,希望各位大神帮忙分析分析,谢谢了!!下面是电路原理图和在示波器上的仿真结果
C:\Users\Li Yan\Desktop
C:\Users\Li Yan\Desktop

1.png (35.75 KB )

电路原理图

电路原理图

2.jpg (227.86 KB )

非门出来的正脉冲

非门出来的正脉冲

3.jpg (476.82 KB )

最终出来的激励脉冲

最终出来的激励脉冲
评论
xch 2018-1-26 10:01 回复TA
把NE555的电源电压提高到12~15V, 驱动电路换成两三极管组成的推挽跟随放大器. 
xch 2018-1-23 10:02 回复TA
提高驱动电压和驱动电流. 别串联那栅极电阻. 
li1847768058 2018-1-22 15:50 回复TA
@xch :我现在关键是还导通不了MOS管…… 
xch 2018-1-22 15:46 回复TA
理想状态这C2平时充电,MOSFET导通瞬间放电。得到大约53V 负脉冲。 不用电容换成延时线,这样输出波形接近方波。 
li1847768058 2018-1-22 10:36 回复TA
@xch :C2是为了充放电得到高压脉冲,您说的是什么意思? 
xch 2018-1-21 21:08 回复TA
如果需要250ns宽度 的脉冲,C2应当换成250nS的延时线 

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沙发
bioger2| | 2018-1-21 17:20 | 只看该作者
你最终出来的脉冲是在那里测试的啊?你应该直接测试MOS的2脚

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板凳
li1847768058|  楼主 | 2018-1-21 17:37 | 只看该作者
bioger2 发表于 2018-1-21 17:20
你最终出来的脉冲是在那里测试的啊?你应该直接测试MOS的2脚

我最终测试的脉冲是在电容C2的右端测到的,因为我最终得到的脉冲要激励超声波探头,所以我实际想测的是二极管D2右端能否出来我想要的脉冲,但是测二极管右端没有波形,我只能先测一下从电容C2出来的波形,我也测了MOS管2脚的,测出来的就是我接的30V的直流电,这些能说明什么吗?

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xch 2018-1-21 20:55 回复TA
是不是击穿了?L1电感负载 啊! 
地板
maychang| | 2018-1-21 18:06 | 只看该作者
li1847768058 发表于 2018-1-21 17:37
我最终测试的脉冲是在电容C2的右端测到的,因为我最终得到的脉冲要激励超声波探头,所以我实际想测的是二 ...

“我只能先测一下从电容C2出来的波形,我也测了MOS管2脚的,测出来的就是我接的30V的直流电”
你好像还没有学会使用示波器。

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5
maychang| | 2018-1-21 18:13 | 只看该作者
“NE555产生的负脉冲通过非门之后有1V左右的压降,从非门出来后变成了将近4V的正脉冲,我觉得也是能驱动MOS管的”
你那片非门74F04才有多大驱动能力?还不如直接用555驱动。

你的脉冲宽度是250ns,自己计算一下在这么短时间内(四分之一微秒)MOS管门极充电需要多大电流,74F04能否输出这么大电流。

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6
雪山飞狐D| | 2018-1-21 18:14 | 只看该作者
大电流MOS管等效电容相当大,你接220欧姆电阻不就相当于低通了,需要加一级三极管缓冲

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7
chand89| | 2018-1-21 18:28 | 只看该作者
驱动能力不足,加一级激励

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8
li1847768058|  楼主 | 2018-1-21 20:01 | 只看该作者
maychang 发表于 2018-1-21 18:06
“我只能先测一下从电容C2出来的波形,我也测了MOS管2脚的,测出来的就是我接的30V的直流电”
你好像还没 ...

有点晕了,我是哪里测错了么?

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9
li1847768058|  楼主 | 2018-1-21 20:05 | 只看该作者
maychang 发表于 2018-1-21 18:13
“NE555产生的负脉冲通过非门之后有1V左右的压降,从非门出来后变成了将近4V的正脉冲,我觉得也是能驱动MOS ...

确实不懂这块,没考虑到,那个MOS管不是得正脉冲驱动么?我用555产生不了正脉冲,所以想着用一个非门变成正脉冲,又看了74F07确实好像输出的电流很小,求大神指点怎么解决!

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10
li1847768058|  楼主 | 2018-1-21 20:07 | 只看该作者
雪山飞狐D 发表于 2018-1-21 18:14
大电流MOS管等效电容相当大,你接220欧姆电阻不就相当于低通了,需要加一级三极管缓冲 ...

意思我是不是得重新做板子这块知识太欠缺了,大神能不能帮我在原来的基础上改一下,毕设太急了,谢谢!!

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11
li1847768058|  楼主 | 2018-1-21 20:08 | 只看该作者
chand89 发表于 2018-1-21 18:28
驱动能力不足,加一级激励

怎么加,求指点!!

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参与人数 1威望 +1 收起 理由
king5555 + 1 这里主因是R1太大。找Ciss小的驱动电流也跟着小。
12
雪山飞狐D| | 2018-1-21 20:12 | 只看该作者
本帖最后由 雪山飞狐D 于 2018-1-21 20:18 编辑
li1847768058 发表于 2018-1-21 20:07
意思我是不是得重新做板子这块知识太欠缺了,大神能不能帮我在原来的基础上改一下,毕设太急了, ...

把220欧姆电阻换成10欧姆,把74IC换成大电流驱动的IC即可。MOS管估计也要换一下,等效电容过大,干脆换成高压小功率三极管

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13
li1847768058|  楼主 | 2018-1-21 20:19 | 只看该作者
雪山飞狐D 发表于 2018-1-21 20:12
把220欧姆电阻换成10欧姆,把74IC换成大电流驱动的IC即可

那这样的话您之前说的三极管缓冲的是不是就不用加了?能不能给我推荐个芯片,我怕又选错非常感谢!

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14
雪山飞狐D| | 2018-1-21 20:20 | 只看该作者
li1847768058 发表于 2018-1-21 20:19
那这样的话您之前说的三极管缓冲的是不是就不用加了?能不能给我推荐个芯片,我怕又选错非常感谢 ...

   你的超声头需要多少电流?根据电流大小来MOS管换个高压三极管这样好点

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15
maychang| | 2018-1-21 20:33 | 只看该作者
li1847768058 发表于 2018-1-21 20:05
确实不懂这块,没考虑到,那个MOS管不是得正脉冲驱动么?我用555产生不了正脉冲,所以想着用一 ...

从你首帖电原理图中看,问题不少,绝非仅仅驱动不足。
1、MOS管漏极负载电阻10千欧,经C2隔直流耦合到R3,R3仅仅是220欧。更何况L1仅1.8uH。直流负载和交流负载的比例也太大了些。
2、脉冲宽度250ns,脉冲周期10us,脉冲占空比仅0.25%。你是要干什么?采用这么小的占空比?
3、R4用220欧,该电阻与MOS管输入电容(包括米勒电容)构成一阶低通。这个一阶低通,足够将74F04输出吃掉绝大部分。

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16
雪山飞狐D| | 2018-1-21 20:49 | 只看该作者
maychang 发表于 2018-1-21 20:33
从你首帖电原理图中看,问题不少,绝非仅仅驱动不足。
1、MOS管漏极负载电阻10千欧,经C2隔直流耦合到R3 ...

那个L1估计是配合二极管做整形的,形成尖峰脉冲

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17
雪山飞狐D| | 2018-1-21 20:55 | 只看该作者
li1847768058 发表于 2018-1-21 20:19
那这样的话您之前说的三极管缓冲的是不是就不用加了?能不能给我推荐个芯片,我怕又选错非常感谢 ...

还有你的电压加得那么高,原来电路是否是要是工作在雪崩模式,产生尖峰脉冲,而你理解成普通的推动。。。

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18
maychang| | 2018-1-21 20:58 | 只看该作者
雪山飞狐D 发表于 2018-1-21 20:49
那个L1估计是配合二极管做整形的,形成尖峰脉冲

L1暂且放过,我疑惑的是脉冲宽度0.25us。10kHz频率,这么小的占空比,驱动超声探头?

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19
maychang| | 2018-1-21 21:02 | 只看该作者
雪山飞狐D 发表于 2018-1-21 20:12
把220欧姆电阻换成10欧姆,把74IC换成大电流驱动的IC即可。MOS管估计也要换一下,等效电容过大,干脆换成 ...

普通开关电源控制芯片,例如UC3842、SG3525等等,自带振荡电路,占空比可调,但是最窄脉冲宽度做到1us以下,不容易。

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在路上_黄昏| | 2018-1-21 23:49 | 只看该作者
你的R3太小了

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