原標(biāo)題：深度解析MOS管的GS波形

MOS管的GS波形是指在MOS管的柵極（G）和源極（S）之間的電壓隨時(shí)間變化的波形，通過(guò)柵源極之間的電壓來(lái)控制電路中MOS管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，對(duì)MOS管在不同工作狀態(tài)下的特性以及設(shè)計(jì)電路的性能有很大影響。

一、GS波形的作用

GS波形在MOS管工作過(guò)程中控制MOS管的導(dǎo)通和截止。當(dāng)GS波形的幅度大于MOS管閾值電壓時(shí)，MOS管會(huì)導(dǎo)通；當(dāng)GS波形的幅度小于MOS管閾值電壓時(shí)，MOS管會(huì)截止。

二、GS波形的影響

1. 開(kāi)關(guān)速度：GS波形的上升和下降時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致MOS管的開(kāi)關(guān)速度變慢，影響工作效率。

2. 器件異常或損壞：若GS波形的幅度過(guò)大或者過(guò)小，同樣會(huì)導(dǎo)致MOS管的異常或損壞。

三、GS波形在不同工作狀態(tài)下的表現(xiàn)

1. 開(kāi)關(guān)狀態(tài)：當(dāng)柵極電壓高于源極電壓時(shí)，MOS管導(dǎo)通，電流流過(guò)，GS波形為高電平。

2. 導(dǎo)通狀態(tài)：MOS管導(dǎo)通時(shí)，電流流過(guò)，GS波形應(yīng)該是一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓，這里的電壓大小取決于柵極電壓和源極電壓之間的差值。

3. 截止?fàn)顟B(tài)：當(dāng)柵極電壓低于源極電壓時(shí)，MOS管截止，沒(méi)有電流流過(guò)，GS波形為低電平。

四、GS波形振蕩現(xiàn)象及消除方法

1. 振蕩現(xiàn)象：在測(cè)試功率MOS管的GS端波形時(shí)，采用高壓差分探頭或普通無(wú)源探頭，出來(lái)波形在開(kāi)通米勒和關(guān)斷米勒平臺(tái)處可能會(huì)出現(xiàn)震蕩。這個(gè)振蕩是由R1（驅(qū)動(dòng)電阻）、L1（PCB上走線的寄生電感）和C1（MOS管GS的寄生電容）三個(gè)元器件的串聯(lián)振蕩引起的。對(duì)于一個(gè)RLC串聯(lián)諧振電路，其中L1和C1不消耗功率，電阻R1起到阻尼作用。當(dāng)R1小于2倍的(L1/C1)的平方根時(shí)，電路處于欠阻尼狀態(tài)，一定會(huì)發(fā)生振蕩。

2. 消除方法：

• 增大電阻R1：使R1大于或等于2倍的(L1/C1)的平方根，來(lái)消除振蕩。但增大R1會(huì)降低電源效率，一般選擇接近臨界的阻值。

• 減小PCB走線寄生電感：在布局布線中要注意走線的長(zhǎng)度，整個(gè)驅(qū)動(dòng)回路的長(zhǎng)度越短越好。

• 增大C1：C1的增大會(huì)使開(kāi)通時(shí)間大大加長(zhǎng)，一般不采用這種方法。