MOSFET讲解

接下来我们要讲一下开通和关断的问题了。那么，MOSFET如何进行开通，如何进行关断呢？以及在这个过程中，会不会也产生损耗。

那么在讲这个之前，我再做一个补充：

这个电路是断路的，一旦GS电容上有电的话，那么DS实际上是导通的，与有没有回路没有关系。正式因为这样子的一个特性，那么，我们拿到一个管子的时候，我们也不知道这个管子GS有没有电，这个管子有可能是导通的，放到电路上去焊接的时候，可能会出现问题。为了考虑到安全性，我们必须在电路设计的时候，在MOSFET的G和S之间要加一个电阻，这样子就可以让GS电容进行放电，有了这样的一个放电回路，不管前面驱动端是高阻态也好，是断路也好，反正G和S之间是有回路的，确保管子是关闭的。

我们把GS之间接一个下拉电阻。那么接下来就要看，这个下拉电阻的取值。实际上这个下拉电阻相当于三极管N管的下拉电阻。我们说，学习MOS管，要对标我们大家都熟悉的三极管，这样就更轻松，更容易理解。

我们说，这个下拉电阻的好处是什么啊？

1.     可以确保B极是两态（三态：高、低、高阻态）。       实际上，我们害怕的就是高阻态嘛，由于当你前面不接的时候，又断开了，才有高阻态。在电路设计中，我们从逻辑角度来讲，不是高就是低，这样子才是最好的，有利于电路的逻辑。

同样的，MOSFET加了一个下拉电阻。

作用：确保给GS电容提供放电回路——确保关断，低态。

这样MOSFET就只有两态，不是高就是低。

另外，下拉电阻，也可以防止雷击，静电。

实际上，对于晶体管来说，如果没有一个完整的额回路，是不导通的；但是MOSFET不一样，它不需要一个完整的回路，也能够让它导通。

接下来我们研究一下MOSFET的开通问题：

由于有这个GS电容的存在，MOSFET的开通，肯定就会有一个延时。

那么，我们这个MOSFET的模型怎么去建立呢？

我们前面讲过了，MOSFET在导通的时候，DS之间还有一个Rdson，导通阻抗。

问题补充：

我们说，晶体管这个地方的下拉电阻是2K，是经过大量的实验电路和验证的。

对于低功耗的电路来说，这个电阻可以取高一点，但是不要取的太低。取的太低的话，就有可能导致晶体管不能正常的工作。为什么这么说呢？我们可以举个例子：

因为be钳位电压，导通之后是0.7V，前提是导通之后，这一点很重要哦。

电阻分压后，M电的电位要大于0.7V才行，所以，下拉电阻不能太小。

我们假设下拉电阻取100Ω：

那么，M点分压后小于0.7V，三极管是不会导通的。所以，下拉电阻不能太小，当然也不能太大，否则，对于高频开关信号来说，会影响它的关断时间。大家在以后的电路设计中，如果是频率相对较高的开关信号，一般都取2K，就不用再考虑其他的了。

我们再来看MOSFET的下拉电阻，取多少呢？我们知道三极管的阈值电压是0.7V，而MOSFET的阈值电压远远大于0.7V，其实这里的阻值选取跟这里阈值电压有关，如果这里取小了，那么分压之后，一直在它的平台电压，那这个MOSFET肯定也是不行的。所以，MOSFET一般地下拉电阻取值可以取大一点，这样MOSFET开通就不会产生影响，而MOSFET的放电更多的是靠前面进行放电，也没事的对吧。当然，这个电阻也不能太大，否则静电雷击也会对MOSFET造成损坏。

MOSFET下拉电阻选取原则：

1.     太小，则功耗大，也不利于管子的导通；

2.     太大，则不利于静电、雷击等，这是因为内阻大。

3.     GS下拉电阻范围10K~100K，原则上讲，高压系统可以取大一些，低压系统可以取小一些。正常情况下，建议大家取18K  20K。（后面谈到米勒效应的时候，需要研究这个电阻）

我们再来看上面这幅图中的电容，这是我们等效出来的MOSFET模型里面的Cgs电容。实际上，在G和D之间也有一个电容，这个电容我们叫它米勒电容，Cgd，它还有另一个名字Crss。同样的，在D和S之间也有一个电容，Cds。

Ciss  输入电容：Ciss = Cgd + Cgs

Coss 输出电容：Coss = Cgd + Cds

Crss  米勒电容：Crss = Cgd

上面这幅图是MOSFET的等效模型，这几个电容都不是我们想要的，但都是客观存在的。

接下来我们要研究一下Ciss。一般我们在测试Ciss时，是需要把DS端直接短路掉的，然后在控制极G端输入一个交流信号，这样的话，就有2个回路了，一个是经过Cgd，一个是经过Cgs。

既然有2个回路，那么我们就认为Cgd和Cgs是并联的关系，电容并联容值是不是相加啊，所以Ciss = Cgd+Cgs，这样就把Ciss测量出来了。

如果我们来测输出电容呢？是不是把GS进行短路啊？

同样的道理，一般我们在测试Coss时，是需要把GS端直接短路掉的，然后在控制极D端输入一个交流信号。是不是相当于Cgd 和 Cds并联啊，那么这就是输出电容Coss = Cgd + Cds。

最后，测量米勒电容时，需要把S端接地，测漏极到栅极的特性。那么，米勒电容是随着漏极电压的升高而降低的，最后变成0了。