MOS管開關波形異常是怎麼回事？

理想狀態下，MOS管的開關波形應與控制信號電壓波形一致。然而實際應用裏，MOS 管開關波形常常出現異常，這是怎麼回事呢？

如下圖所示，當輸入信號為1MHz，幅度5V的方波信號，通過200Ω電阻R1連接到NMOS的柵極時。波形顯示Ud電壓最小值還在5V左右就又開始上升，即MOS管的開關並未完全導通。

這是為什麼呢？

這一現象可由米勒平臺解釋，MOS管GS和GD之間分別有一個等效電容，電容兩端電壓不能突變，因此當柵極加上一個開關信號時，本質上就是對這些電容進行充放電，來使Vgs電壓達到導通和關閉的門限。

因此，若柵極串聯較大電阻，充放電電流小，電容充電速度慢，就會出現 MOS 管還未完全導通，下一個關閉信號就已到達的情況。

為解決未完全導通問題，將串聯電阻 R1 縮小為 20Ω，此時 Vd 電壓信號基本呈方波，MOS 管能完全導通。但新問題出現了，Ud 關斷時有較長 “爬坡”。這表明，即便增大柵極驅動電流，MOS 管本身開關頻率仍有上限。

 在上述基礎上，我們再將柵極驅動信號的頻率降低到100kHz，這時我們觀察到Ud和Ugs基本都是一個比較標準的方波信號（通過Ugs信號能觀察到“米勒平臺”），一般我們認為這樣的驅動才是合格的。

當不完全導通和邊沿爬坡較緩的現象，會產生哪些問題？

從功耗的計算公式P=U*I來看，當MOS管完全導通時，我們可以近似認為MOS管的損耗為0，即MOS的損耗僅存在於開關過程。

當 MOS 管不完全導通或者邊沿較緩時，MOS 管本身的損耗就會顯著加大，進而加重 MOS 管的發熱情況。嚴重時，甚至會導致 MOS 管燒毀。