MOS管驱动电路仿真以及Cadence仿真-NMOS管的跨导-KIA MOS管
MOS管驱动电路仿真
MOS管是一种电压控制电流的放大装置,这是一个增强型N沟道MOS管,用它举例的原因是它常用来做电机驱动。
从定义出发来解释就是,如果GS间电压够大了,就可以控制DS间的电压。注意DS间的电压是自己外加的,GS间的电压只起到开关的作用。所以MOS管也称作电子开关。
这两张图区别就是开关的闭合,大家可以比较一下这三个电压表的值和开关闭合的后三表值的变化。
讲一下这个图的几个元件
1.R2,这样的话开关闭合电压表1的值为12V,再断开后电压表的值仍为12V,因为MOS可以储存能量,所以加一个接地的R2,可以让开关断开后,电压表的值迅速变回接近0的值。
2.那个D1二极管,这个在仿真的时候没啥用,甚至会增大误差(因为二极管也有电阻),但是实际电路时,这个可以防止电流倒着流回来,烧了MOS,所以这是个续流二极管,还是很有用的。
3.R3,这个电阻的用处是把电流量转化为电压值,U=IR,加上它就是让控制出来的电流有个更直接的显示。要是这个电阻不加的话,想看到电流变化,电压表只能去测电流了。
4.R1,这个蛮神奇的。1.防止支路上电流太大烧了管子。2.分压。(因为MOS也有电阻,又因为MOS是个电压做控制量的元件,所以加个电阻分个压来确保控制量达到额定值。)
Cadence常用仿真-NMOS管的跨导
gm的定义是输出电流和电压的比值, 其量纲是电阻的倒数。 因此只需要在输入端加一个电压, 测量输出端的电流即可。
简单的做DC直流仿真,然后在ADE界面中执行菜单栏命令【Tools】→【Results Browser】,选择mos管,将id取值到计算器当中:
同样的,将栅极电压源的电压值也取值到计算器当中:
在ADE界面中执行菜单栏【Outputs】→【Setup】,添加新的公式,取名为Gm,获取计算器中的公式:
最后的ADE界面如下:
对VG进行参数扫描,注意不要在DC扫描中设置。
最后得到的跨导曲线为:
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