关于MOSFET栅极电阻的问题

电器工程 电阻器 场效应管 CMOS
2022-01-04 08:29:19

我将 N-MOSFET 栅极连接到4043逻辑。Id 约为 100mA。4043 和 MOSFET 都有 +5V。我打算使用2N7000

  • 在 4043 和 MOSFET 之间我需要多大的栅极电阻。逻辑输出有时会快速切换。多快?主板 HDD LED 控制它。
  • 我是否需要在 4043 和 MOSFET 之间放置从逻辑到 0V 的下拉电阻?
3个回答

通常最好包含一个栅极电阻以避免振铃。振铃(寄生振荡)是由与连接线电感串联的栅极电容引起的,并且可能导致晶体管消耗过多的功率,因为​​它没有足够快地开启,因此通过漏极/源极的电流与有点高的结合'ish 漏源阻抗会使器件发热。低欧姆电阻器将解决(抑制)振铃。

正如@PhilFrost 所提到的,一个大电阻接地是一个好主意,以避免电容耦合驱动晶体管,否则它没有连接。

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

始终保持逻辑输出、晶体管栅极、晶体管源极和地之间的接线尽可能短。这将确保快速打开/关闭。

您并不严格需要基极电阻。MOSFET 不仅没有基极(它们有栅极),而且栅极是(非常)高阻抗的。除了 MOSFET 改变状态时,栅极电流基本上为零。

有时,栅极电阻器可以谨慎地减少振铃,特别是如果驱动栅极的走线很长,或者您担心会产生电磁干扰。较高的值会抑制振铃,但也会减慢切换时间:适当的值取决于振铃的潜在严重程度以及所需的切换时间。

放置一个电阻器是常见的做法(该值不是非常关键 - 介于1kΩ1MΩ会做)从栅极到地,只是为了确保如果驱动它的东西(在你的情况下是 4043)使输出浮动,则 MOSFET 将关闭。否则,来自您手指的非常小的电流、电容耦合、电感耦合或其他您不想担心的事情可能会改变 MOSFET 的栅极电压,从而导致意外行为。

MOSFET 栅极充当电容器,充电电流可超过 200ma。一个 100 欧姆 (3v) 到 200 欧姆 (5v) 的串联电阻将其保持在 20ma 左右。如果栅极浮动,10k 下拉电阻可确保关断。