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MOS管知識-MOS晶體管的恒流性偏移詳細(xì)分析-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2020-10-23 

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MOS管知識-MOS晶體管的恒流性偏移詳細(xì)分析-KIA MOS管


MOS晶體管的恒流性偏移

MOS晶體管斬波器的恒流性偏移可分如下兩種。

(1)尖峰電流(驅(qū)動電壓源通過極間電容的靜電感應(yīng)電流)

(2)抽運(yùn)電流


MOS晶體管的恒流性偏移:以上兩種成分均與驅(qū)動頻率成正比,在這一點上是相似的,但其極性相互抵銷;另外,與驅(qū)動電壓的關(guān)系也不同,所以不能作為一類進(jìn)行討論。現(xiàn)以并聯(lián)型斬波器電路為例,試求尖峰的大小。


圖2.117為并聯(lián)型斬波器電路,等效電路如同圖(b )所示。方波驅(qū)動電壓經(jīng)極間電容CGD微分,其在漏側(cè)的輸出電壓如圖(C )所示,呈現(xiàn)按指數(shù)函數(shù)衰減的脈沖波形。斬波器由導(dǎo)通轉(zhuǎn)換到關(guān)斷的瞬間所產(chǎn)生的尖峰的時間常數(shù)很大,由關(guān)斷轉(zhuǎn)換為導(dǎo)通的時間常數(shù)就很小,所以兩個尖峰的面積,亦即對時間的積分值,前者比后者要大得多。


MOS晶體管的恒流性偏移:前者稱為關(guān)斷尖峰的面積,后者稱為導(dǎo)通尖峰的面積。這些尖峰經(jīng)交流放大器放大后通過同步檢波電路(包括檢波后面的低通濾波器)變換成直流。另一方面,直流輸入信號經(jīng)斬波器變成方波后也同樣被解調(diào)成直流。從而尖峰所引起的直流偏移的大小,須將同步檢波輸出信號除以直流增而求得。同步檢波電路的檢波效率,根據(jù)不同的電路結(jié)構(gòu)。


尖峰和方波信號的往往不一樣,所以只知道斬波器輸入電路中產(chǎn)生的尖峰波形,不可能求得其直流偏移的換算值。因此,般是將同步檢波電路理想化,對尖峰與對方波信號一樣,取一個周期內(nèi)的平均值作為直流偏移的換算值。這種方法對很多同步檢波電路,可得到大致正確的結(jié)果。


MOS晶體管的恒流性偏移


MOS晶體管的恒流性偏移:由圖2.117(C)可知,并聯(lián)斬波器電路中的關(guān)斷尖峰與信號源電阻成正比,導(dǎo)通尖峰與斬波器的導(dǎo)通電阻成正比,所以關(guān)斷尖峰的面積較大,其直流偏移換算值如下。



與驅(qū)動頻率f驅(qū)動電壓幅度E、極間電容CGD以及信號源電阻Rg成正比。由于尖峰脈沖與Rg成正比,屬于恒流性偏移源。f、Rg由于電路性能的關(guān)系,不能隨意降低,MOS場效應(yīng)晶體管作斬波器用時要補(bǔ)償從導(dǎo)通到關(guān)斷的工作,E也不能降低到必要的幅度以下,所以為了降低這種偏移,應(yīng)加接其它電容來抵銷掉CGD的影響。


MOS晶體管的恒流性偏移


為此,一種方法采用圖2.118的反相位電源,另一種方法再加一個MOS型場效應(yīng)晶體管。后一種方法的典型例子是串并聯(lián)斬波器電路。


在圖2. 119所示的串并聯(lián)斬波器電路中,設(shè)MOS場效應(yīng)晶體管的極間電容為C2、C2、C4、C5、Rg、C1組成低通濾波器,電容C1與上述極間電容相比要大得多,所以流經(jīng)C2的尖峰電流通過C1作交流接地,其影響不會出現(xiàn)在輸出端。


同樣,流經(jīng)C5的尖峰電流也可忽略。因此,出現(xiàn)在輸出端的尖峰電壓由C3和C4產(chǎn)生。由于兩個MOS場效應(yīng)晶體管在相反的相位下工作,ug1和ug2的相位剛好是相反的。設(shè)兩者有相等的幅度E,則輸出尖峰電壓波形為


MOS晶體管的恒流性偏移


MOS晶體管的恒流性偏移


比較式(2.170)和式(2.172),可知CGD被(C3-C4)所補(bǔ)償。因此,為了有效地降低串并聯(lián)電路中的尖峰偏移,應(yīng)盡量使用極間電容相等的元件,MOS集成電路元件就很適用。



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