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二极管导通波形求助,版主高手都进。

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楼主
有一个现象,好久了,就是当负载重有二极管和三极管的时候,上升沿和下降沿总有一个台阶。
对于OC门输出的,带发光二极管负载的,如附件图所示。
对于能忍受5V输入的,电源是1.8V的芯片的IO,也类似。
我们产品里面高速信号里也有,虽然小于0.1ns但是使劲展宽还是能看的见的,而且随后级芯片的工艺而不同,对于CMOS的比bipolar工艺的要宽两三倍。

不知道谁给俺补一客?

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沙发
linqing171|  楼主 | 2011-8-6 09:34 | 只看该作者
上图的波形在200kHz左右测试的。 这个波形见太久了,但是一直都是自己心里猜,今天又有人问起,想知道到底怎么回事。

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板凳
maychang| | 2011-8-6 09:49 | 只看该作者
“去掉二极管,波形里面就没有了这两个台阶”
楼主可以看看半导体器件教材,查“二极管的反向恢复时间”。

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地板
walllhy| | 2011-8-6 11:28 | 只看该作者
我觉得,ls说的对,可能你二极管结电容远大于开关管,恢复时间慢,高速翻转时,二极管导通电压由结电容保持。

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5
linqing171|  楼主 | 2011-8-6 12:04 | 只看该作者
再问斑竹,我们电路板上的高速信号是1.25G的,也就是高电平脉宽0.8ns的。可是后级带高阻抗的三极管和MOS管的输入,这个台阶的宽度也不同,虽然离影响我们信号质量还有很远的距离,但是确实也不知道为什么。 难道三极管和MOS管也有 反向恢复时间么?

而且带有的负载的时候,那个台阶会变为kink,也就是台阶的斜率从零变为和正常沿反向。

静态下测试,我们电路阻抗,无论是传输还是终端都是匹配的,公司就是做这行的,仪器也比较的全。

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6
maychang| | 2011-8-6 12:09 | 只看该作者
5楼:
“难道三极管和MOS管也有 反向恢复时间么?”
有的,虽然通常不使用这个名称。

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7
yuanchsh| | 2011-8-6 12:32 | 只看该作者
由于你用了两个负载,其中发光二级管的正向压降具有齐纳效应。所以开启时电流是一个跳变过程,这样在波形上就会出现台阶的,关断时类似。你去掉那个上拉电阻,应该台阶也会消失的。200KHz的频率,反向恢复时间应该不至于影响那么严重,相对于LED来说。

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8
chunyang| | 2011-8-6 17:59 | 只看该作者
降低驱动管的导通内阻,这个现象也会得到改善。

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9
YT10L| | 2011-8-6 23:05 | 只看该作者
当输入低电平时,输出应立即为高,但由于二极管的存储效应它不能立刻截至,因此电阻上就会产生一个电压,从而出现一个台阶;当二极管的存储效应消失后,电阻上的电压消失,输出随之上升到最大值。下降过程类似。

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10
tc9148| | 2011-8-7 08:51 | 只看该作者
图中是MOS,这个平台是米勒平台。
maychang说的是二极管的反向恢复特性,我觉得不是,因为二极管的两端不存在电压反向问题。

原因是,你并了一个1k+led,等效的增大了MOS导通时的电流,增加了MOS的米勒的平台时间,所以出现了这个明显的平台。

楼主可以试试:把LED去掉,用1K+4.7K的并联方式做一下试验,看看这个平台有没有存在?期待你的试验结果。

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11
qwert1| | 2011-8-7 08:57 | 只看该作者
MOS管改为p

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12
walllhy| | 2011-8-7 11:04 | 只看该作者
由于你用了两个负载,其中发光二级管的正向压降具有齐纳效应


求齐纳效应的解释

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13
walllhy| | 2011-8-7 11:12 | 只看该作者
tc9148发表于 2011-8-7 08:51 | 只看该作者 回复 引用 评分 报告 返回版面 TOP  得分:0
10楼: 图中是MOS,这个平台是米勒平台。


我看网上的资料,米勒平台只针对栅源电压而言。但对VDS是不存在米勒平台的吧。不知我说的对不对

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14
maychang| | 2011-8-7 11:52 | 只看该作者
13楼:
看看功率MOS管原厂datasheet,立刻可以知道VDS是否存在这个平台。同时也可以理解8楼chunyang所说的信号源内阻问题。

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15
walllhy| | 2011-8-7 13:08 | 只看该作者
呵呵。谢谢楼上,我查到了,受教了,也就是说VGS影响Id,id与管子导通电阻作用,影响Vds输出。且导通内阻越小,对VDS输出影响越小
不知说的对不

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16
yuanchsh| | 2011-8-7 13:09 | 只看该作者
13# walllhy

齐纳=zener,即稳压的意思。
zener diode具有雪崩过程,在达到击穿电压前,电流很小。当达到击穿电压时,产生雪崩,电流急增。由于mosfet 内阻的存在,该电流会使输出波形产生台阶。
这也就是为什么chunyang老师说:“降低驱动管的导通内阻,这个现象也会得到改善”的原因。

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17
maychang| | 2011-8-7 13:22 | 只看该作者
15楼:
不完全是这样。
此图是典型的共源极电路 Gate CHarge vs. Gate-to-Source Voltage 曲线。可以看到有一段近似是水平的。这段近似水平的部分,即是米勒效应的结果。MOS管在这一段是线性放大工作状态。左边倾斜部分,MOS管中基本没有电流(截止),右边倾斜部分,MOS管处于可变电阻区(饱和)。楼主贴的图中的“台阶”,据10楼说,可能是此曲线中的水平部分引起的。但首帖中的“台阶”宽度,显然与此曲线水平部分持续时间(米勒电容充电或放电)有关,而充电放电速度与信号源内阻有关。

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18
walllhy| | 2011-8-7 13:24 | 只看该作者
也就是说,led正向导通的过程是一个类似于稳压管稳压的过程?再即将导通是,电流急升,到达一个值后稳定。是这样吗?

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19
walllhy| | 2011-8-7 13:28 | 只看该作者
16# yuanchsh
那就像您说的。去掉二极管串联的上拉话。电流就不会在上面产生压降。则平台就不会出现,是这样理解吗?

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20
yuanchsh| | 2011-8-7 13:43 | 只看该作者
18# walllhy

是这样的。

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