場效應管G極與S極之間的電阻作用解析

MOS管具有三個內在的寄生電容：Cgs、Cgd、Cds。這一點在MOS管的規格書中可以體現（規格書常用Ciss、Coss、Crss這三個參數代替）。MOS管之所以存在米勒效應，以及ＧＳ之間要并電阻，其源頭都在于這三個寄生電容。

MOS管內部寄生電容示意

IRF3205寄生電容參數

1.MOS管的米勒效應

MOS管驅動之理想與現實

理想的MOS管驅動波形應是方波，當Cgs達到門檻電壓之后， MOS管就會進入飽和導通狀態。而實際上在MOS管的柵極驅動過程中，會存在一個米勒平臺。米勒平臺實際上就是MOS管處于“放大區”的典型標志，所以導致開通損耗很大。由此可見，米勒效應是一個對電路不利的卻又客觀存在的現象，在設計電路時需要加以考慮。

米勒平臺形成的詳細過程：

MOS管開啟過程

將MOS管開啟時間分解：

t0→t1：當GS兩端電壓達到門限電壓Vgs(th)的時候（可以理解為對Cgs進行充電），MOS管開始導通，這之前MOS管處于截止區；

t1→t2：隨著Vgs繼續增大，Id開始增大，Vds開始下降，此時MOS管工作在飽和區（如何判斷是在飽和區？直接通過公式可知：Vds>Vgs-Vth，Vds-Id輸出特性曲線反著分析一遍），Id主要由Vgs決定，這個過程中Vds會稍微有點降低，主要是△I導致G極端一些寄生感抗等形成壓降；

t2→t3：Vgs增大到一定程度后，出現米勒效應，Id已經達到飽和，此時Vgs會持續一段時間不再增加，而Vds繼續下降，給Cgd充電，也正是因為需要給Cgd充電，所以Cgs兩端電壓變化就比較小（MOS管開通時，Vd>Vg，Cdg先通過MOS管放電，而后再反向充電，奪取了給Cgs的充電電流，造成了Vgs的平臺）；

t3→t4：Vgs繼續上升，此時進入可變電阻區，DS導通，Vds降來下來（米勒平臺由于限制了Vgs的增加，也就限制了導通電阻的降低，進而限制了Vds的降低，使得MOS管不能很快進入開關狀態）。

2.MOS管G極與S極之間的電阻作用

反激電源圖：R3為GS電阻

用一個簡單的實驗證明GS間電阻的重要性：取一只mos管,讓它的G極懸空,然后在DS上加電壓,結果發現輸入電壓才三四十伏的時候,MOS管的DS就會直接導通，如果不限流則可能損壞。按說此時沒有驅動，MOS管不應導通。但其實由于MOS管寄生電容的存在,當在DS之間加電壓時，（關注公眾號 電路一點通）加在DS之間電壓會通過Cdg給Cgs充電,這樣G極的電壓就會抬高直到mos管導通。（假如采用變壓器驅動,變壓器繞組可以起到放電作用,所以即使不加GS電阻,在驅動沒有的情況下,管子也不會自己導通）

在GS之間并聯一個電阻（阻值約為幾K到幾十K），可以有效保障MOS管正常工作。首先，門極懸空時DS之間電壓不會導致MOS管導通損壞，同時在沒有驅動時能將MOS管的門極鉗在低位，不會誤動作，能可靠通斷。

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