浅谈MOSFET中的米勒效应

引言

本文介绍了米勒效应的由来，并详细分析了MOSFET开关过程米勒效应的影响，帮助定性理解米勒平台的形成机制。最后给出了场效应管栅极电荷的作用。

什么是米勒效应（Miller Effect)

假设一个增益为-Av 的理想反向电压放大器

在放大器的输出和输入端之间连接一个阻值为Z 的阻抗。容易得到，

把阻抗Z 替换为容值为C 的电容，

由此可见，反向电压放大器增加了电路的输入电容，并且放大系数为（1+Av）。

这个效应最早由John Milton Miller 发现，称为米勒效应。

MOSFET中米勒效应分析

MOSFET中栅-漏间电容，构成输入（GS）输出（DS）的反馈回路，MOSFET中的米勒效应就形成了。

在t0-t1 时间内，VGS上升到MOSFET 的阈值电压VG(TH)。

在t1-t2时间内，VGS继续上升到米勒平台电压，漏极电流ID 从0 上升到负载电流。

栅极电荷

首先，我们看一下MOSFET 寄生电容的大体情况。在MOSFET 的DATASHEET

中，采用的定义方法如图所示。需要注意的是，

几乎所有的MOSFET规格书中，会给出栅极电荷的参数。栅极电荷让设计者很容易计算出驱动电路开启MOSFET所需要的时，Q=I*t间。例如一个器件栅极电荷Qg为20nC，如果驱动电路提供1mA充电电流的话，需要20us来开通该器件；如果想要在20ns就开启，则需要把驱动能力提高到1A。如果利用输入电容的话，就没有这么方便的计算开关速度了。