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在PMOS断开的时候,输出电压Vout出现回沟现象

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发表于 2024-7-30 07:40:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

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电路现象:PMOS断开后,输出端Vout电压先降低,后上升,再下降,随即下电波形出现回沟。(由以下电路展开)

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以上为PMOS开关仿真电路,其将负载换成了一个开关电路,在改变负载以后,Vout的下电波形就不正常了,这是为什么呢?
PMOS从导通到关断时,PMOS的阻抗会从接近0(导通),再到电阻无穷大(断开),这里会有一段过程,而PMOS会存在一定的阻值,负载也非恒定电阻。
在Vout下电过程中,负载获得的电压会下降到一定程度,随后可能会因为欠压突然停止工作,所需要的电流会急剧减小。
即其等效电阻突然变大,导致它获得的分压变大,这时就会出现以上的情况,Vout电压就涨上去了。也就是说,Vout的电压等于Vin在PMOS和负载上面的分压,如果负载RL突然变大,那么就有可能出现Vout突然上涨的情况。

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因此,当PMOS从导通到关断切换期间,PMOS的Vgs电压等于其Vgsth,就出现了回沟。

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那要如何解决这个问题呢?有两个选择。
1、可以让PMOS更快的关闭,例如将PMOS的g和s跨接的电容从100nF调整到10nF,回沟就基本没有了。

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2.在输出端加一个滤波电容,避免负载等效RL突然变大。
这是因为增加一个滤波电容以后,等效负载会变成原本的RL和新增加电容阻抗的并联。尽管原本的RL突然变大,由于有电容阻抗的存在,负载阻抗就不会超过电容的阻抗。
PMOS关断的瞬间,过程是比较短暂的,信号可以当作交流,因此电容在这不可以看成是 开路,而是构成总的阻抗的一部分。
只要电容值合理,基本是可以解决电容回沟问题的。(如下图)

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