Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Das Entladen der Gate-Drain Kapazität


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von Miller (Gast)


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Hi,

ich habe eine Frage zum Miller-Effekt, speziell zum Miller-Plateu, also 
zur Cdg.
In dem Bild, was ich angehangen habe, sieht man die parasitören 
Kapazitäten eines MOSFETs.
Auf Wiki, werden die Zeiten zum Anschalten eines MOSFETs ganz gut 
beschrieben 
(https://de.wikipedia.org/wiki/Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor#Schaltbetrieb).
Nachdem die Gate-Source Kapazität auf die Tresholdspannung geladen wird, 
beginnt der MOSFET zu leiten.
Nun steht auf Wikipedia nur "Miller-Kapazität entladen" und weiter im 
Text steht "Dabei muss der Treiber auch den Entladestrom für die 
Drain-Gate-Kapazität abführen" und diesen Satz versteh ich nicht.

Mir ist klar, dass die Elektrode der Cdg, welche am Drain hängt, auf 
einer Spannung liegt. Die Elektrode, die mit dem Gate verbunden ist, ist 
dabei die negativere Elektrode. Wenn jetzt die Miller-Kapazität 
umgeladen wird, entsteht ein Verschiebungsstrom quasi vom Gate zum Drain 
durch die Kapazität, aber wieso wird der Strom über den Treiber 
abgeführt? Ich dachte der Strom geht über Source zur Masse der 
Schaltung?

Also was passiert mit den Elektronen, die zu Beginn auf der 
Drain-Elektrode saßen?

von der schreckliche Sven (Gast)


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Die Elektronen fließen von Minus nach Plus. Das ist die physikalische 
Stromrichtung. Die technische Stromrichtung ist von Plus nach Minus.

Beitrag #5463869 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Jim M. (turboj)


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Miller schrieb:
> aber wieso wird der Strom über den Treiber
> abgeführt? Ich dachte der Strom geht über Source zur Masse der
> Schaltung

Wie könnte er wenn der Transistor noch gesperrt ist?

Nein, Du musst den Kondensator Cgs "laden" und gleichzeitig den Cgd 
"entladen" - bevor der Transistor durchsteuern kann.

Miller schrieb:
> Also was passiert mit den Elektronen, die zu Beginn auf der
> Drain-Elektrode saßen?

Gar nix. Aber das Potential am Gate ändert sich.

von Hans (Gast)


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Miller schrieb:
> aber wieso wird der Strom über den Treiber abgeführt? Ich dachte der
> Strom geht über Source zur Masse der Schaltung

Zeichne mal eine geschlossene Masche ein. Dann geht der folgendermaßen: 
(während miller) ins gate - über cgd zum drain - dann als Teil des 
Kanalstroms von drain nach source (und den Rs)- hier ist jetzt deine 
Masse im Spiel - und dann über den blockkondensator des Treibers  (pos. 
Treiber Spannung) - gatewiderstand - gate.

Damit ist die masche geschlossen

von Miller (Gast)


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Hans schrieb:
> Zeichne mal eine geschlossene Masche ein. Dann geht der folgendermaßen:
> (während miller) ins gate - über cgd zum drain - dann als Teil des
> Kanalstroms von drain nach source (und den Rs)- hier ist jetzt deine
> Masse im Spiel - und dann über den blockkondensator des Treibers  (pos.
> Treiber Spannung) - gatewiderstand - gate.
>
> Damit ist die masche geschlossen

Verständlich, aber nicht ganz einleuchtend.

von der schreckliche Sven (Gast)


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Miller schrieb im Beitrag #5463869:
> Dein Name ist Programm.

Ich frage mich die ganze Zeit: Meint der jetzt mich?
Wenn ja, warum habe ich diesen Anwurf bekommen?
Für meinen sachlichen Hinweis, daß auf der "Drain-Elektrode" keine 
Elektronen sitzen?

Nur für den Fall, daß es sich so verhalten könnte, probiere ich es mal 
anders:

Miller schrieb:
> Also was passiert mit den Elektronen, die zu Beginn auf der
> Drain-Elektrode saßen?

Wenn Du nicht Schule/Vorlesung geschwänzt hättest, wüsstest Du, daß 
Elektronen negative Ladung haben und nicht da sein können, wo Plus ist.

von Dussel (Gast)


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der schreckliche Sven schrieb:
> Miller schrieb:
>> Dein Name ist Programm.
>
> Ich frage mich die ganze Zeit: Meint der jetzt mich?
> Wenn ja, warum habe ich diesen Anwurf bekommen?
Ich gehe stark von einem Troll aus, der den Namen übernommen hat, um 
sich aufzuspielen. Einfach nicht beachten.

von Nikolas (Gast)


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Hallo,

Auf dem Miller-Plateau ändert sich die Spannung zwischen Gate und Source 
kaum. Die Spannung zwischen Drain und Source ändert sich allerdings 
stark, und somit auch die Spannung zwischen Drain und Gate. Dadurch muss 
der Kondensator C_gd umgeladen werden, es fließt ein Verschiebestrom. Da 
sich U_gs kaum ändert, kann durch C_gs kaum Strom fließen. Somit bleiben 
als Strompfad für den Verschiebestrom nur R_g (meist hochohmig) oder der 
Treiber.
Der Laststrom, der vorher bereits zu fließen begonnen hat, fließt 
natürlich durch Drain und Source.

Viele Grüße
Nikolas

von der schreckliche Sven (Gast)


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Dussel schrieb:
> Ich gehe stark von einem Troll aus,

Nix Troll.

Es geht darum:

Miller schrieb:
> "Dabei muss der Treiber auch den Entladestrom für die
> Drain-Gate-Kapazität abführen" und diesen Satz versteh ich nicht.

Wenn man die physikalische Stromrichtung betrachtet, ist "Entladestrom 
abführen" einleuchtend.

von DCDC (Gast)


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Hallo,

vielleicht hilft folgende Beschreibung des Umladevorgangs:

https://youtu.be/suNvMv51c-o

Gruß DC/DC

von Dieter (Gast)


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Mal ganz einfach ausgedrückt:

C_GS Gate Source ist ungefähr 10...20 mal größer als C_GD Gate Drain.
Wenn aber am Gate ein Hub von 3V notwendig ist zwischen gesperrt und 
geöffnet, am Drain sich dabei der Hub um 30V ändert, dann wird bei einem 
Verhältnis von C_GS zu C_GS von 10:1 für die Umladung (Laden oder 
Entladen) die doppelte Ladungsmenge benötigt.

Damit müßte nun auch der Einfluß dieser Größe bei Schaltungen klar sein.

von Mark S. (voltwide)


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Nikolas schrieb:
> Da
> sich U_gs kaum ändert, kann durch C_gs kaum Strom fließen. Somit bleiben
> als Strompfad für den Verschiebestrom nur R_g (meist hochohmig) oder der
> Treiber.

Nein, der Verschiebestrom fließt (bei offenem gate) vollständig über Cgs 
ab.
Und da Cgs sehr viel größer ist als Cdg ändert sich Vgs hierbei nur 
geringfügig (Miller-Plateau).

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