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教你正確測量MOSFET尖峰電壓圖文詳解-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2021-10-12 

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教你正確測量MOSFET尖峰電壓圖文詳解-KIA MOS管


正確測量MOSFET尖峰電壓

測量開關(guān)電源輸出紋波和功率MOSFET的VDS、VGS電壓的時(shí)候,通常要去除示波器探頭的帽子,直接將探頭的信號(hào)尖端和地線接觸被測量位置的兩端,減小地線的環(huán)路,從而減小空間耦合的干擾信號(hào),如圖1所示。


測量MOSFET尖峰電壓

(a):去除探頭帽


測量MOSFET尖峰電壓

(b):不去除探頭帽


圖1:測量時(shí)探頭帽設(shè)置

測量輸出電壓紋波通常使用20MHz的帶寬,測量MOSFET的VDS、VGS電壓要使用全帶寬才能保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確。


帶寬參數(shù)在1GHz及以下的示波器通常表現(xiàn)為高斯響應(yīng),具有約從-3dB頻率的三分之一處開始緩慢滾降的特性。


-3dB頻率處幅值約為低頻幅值的70%(1.414/2),此頻率點(diǎn)為示波器帶寬fBW,對應(yīng)的測量誤差約為30%;測量的信號(hào)頻率比帶寬越小,對應(yīng)測量誤差越小。


購買示波器時(shí),通常示波器廠家建議最大帶寬為測量的最大頻率的3倍,有興趣的工程師可以計(jì)算一下,在0.3fBW頻率點(diǎn)處的測量誤差是多少,計(jì)算結(jié)果將會(huì)有驚喜的發(fā)現(xiàn)。


示波器具有最小的上升時(shí)間,高斯頻響的示波器,測量的波形按照幅值的10%到90%的標(biāo)準(zhǔn),設(shè)定為上升時(shí)間tr,根據(jù)Howard W.Johnson原理,為了準(zhǔn)確測量上升沿的波形,所測量的上升時(shí)間和示波器的帶寬滿足以下條件:tr=0.35/fBW。


測量的實(shí)際系統(tǒng)帶寬由示波器帶寬和探頭帶寬共同決定。使用不同的方法和帶寬測量的波形如下:


測量MOSFET尖峰電壓

(a):去除探頭帽,全帶寬


(b):去除探頭帽,20M帶寬


測量MOSFET尖峰電壓

(c):帶探頭帽,全帶寬


測量MOSFET尖峰電壓

(d):帶探頭帽,20M帶寬


圖2:不同設(shè)置測量的波形

從測量的結(jié)果可以看到,不同的條件下測量的結(jié)果相差較大,任何測量都會(huì)有誤差,只有正確的設(shè)置,才能盡可能的減小誤差,提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。




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