MOSFET consecutivos: ¿fuente común vs drenaje común?

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Si conecta un par de MOSFET discretos uno al lado del otro para crear un interruptor de carga bidireccional, ¿cuál es la diferencia práctica entre tenerlos de fuente común versus drenaje común?

En este caso particular, estoy usando un par de FET p-ch para aislar una batería de una carga y también asegurarme de que la carga almacenada dentro de la carga no pueda volver a la batería cuando está apagada. Tengo una batería 3V6, por lo que un FET de nivel lógico funciona bien. El enrutamiento de PCB funciona mejor si tengo una fuente común, pero he visto ambas configuraciones utilizadas en la literatura.

En un dispositivo integrado, me imagino que podría haber una buena razón para elegir uno sobre el otro, ya que el silicio a granel común probablemente influiría en la elección. Pero con partes discretas no parece haber una razón clara para elegir una sobre la otra, siempre que la unidad de compuerta exceda la caída de voltaje directo del diodo del cuerpo, así como Vgth.

Entonces, ¿hay razones para elegir específicamente una de estas configuraciones?

EDITAR:

Dadas las condiciones básicas: que el suministro es mayor que el FET Vgth más una caída directa del diodo del cuerpo; entonces cualquiera de los circuitos funciona funcionalmente. Sin embargo, las simulaciones indican que la disposición de fuente común tiene algún beneficio en el sentido de que las transiciones de conmutación son más rápidas, por lo que se desperdicia menos energía en los FET.

Esquema de LTSpice

Resultados de la simulación

JohnH
fuente
55
Proporcione un esquema para evitar cualquier ambigüedad.
jbord39

Respuestas:

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Si necesita manejar ambos MOSFET a partir de una señal común, debe unir las fuentes o los diodos del cuerpo lo detendrán. Cada MOSFET tiene un diodo en paralelo con los electrodos de drenaje y fuente.

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La unidad de puerta debe tener una fuente flotante aplicada entre la fuente común y la puerta común. O tenga suficiente oscilación para garantizar un sesgo suficiente para toda la oscilación de la señal de entrada. Los Vgs máximos a menudo prohibirán ese enfoque.

Kevin White
fuente
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Creo que la respuesta de Kevin White es parcialmente incorrecta (¡menos parcialmente de lo que pensaba originalmente!, Además de mostrar los pies del canal N). De ninguna manera funcionará si la puerta no está referenciada a las fuentes flotantes a menos que las puertas puedan pasar a los extremos de la señal (debido a los diodos). De cualquier manera funcionará con esa limitación.

En el caso de la fuente común, entonces, cuando Kevin señala que hacer referencia a las puertas a la fuente flotante permite el cambio de voltajes positivos o negativos sin limitaciones de Vgs

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Si las puertas están referenciadas al lado izquierdo (Común), entonces está claro que en el caso de Fuente Común si la Carga es más negativa, entonces Vgate debe ser <que S3 / 4, que es solo una caída de diodo de Común para girar encendido y> = Común para apagar. Si la Fuente es más positiva, entonces Vgate debe ser menor que Común para encender pero> = S3 / 4, que ahora es una caída de diodo de la Fuente.

En el caso de drenaje común, si la carga es más negativa, entonces Vgate debe ser menor que cargar para encender y> = común para apagar. Si la Fuente es más positiva, entonces Vgate debe ser <Común para encender y> = Fuente para apagar.

Suponiendo que Common solo puede oscilar entre Load y Source, entonces Vgate debe ser capaz de oscilar de Source a Load-G (thres) en cualquier configuración. Aparte de posiblemente el hecho de que en el caso de drenaje común las dos patas pueden compartir un disipador térmico, no veo ninguna razón para recomendarlo.

Mike a
fuente
Hemos utilizado una configuración de drenaje común, con un lado Vin = 12V, el otro lado 3V a 8V. el carril conmutado funciona como se esperaba
user19579