PCB Layout時(shí)，MOS管柵極串聯(lián)電阻放哪兒？

前一段時(shí)間有個(gè)兄弟問(wèn)了個(gè)問(wèn)題，把我問(wèn)住了，問(wèn)題是這個(gè)：

如上圖，串聯(lián)的電阻R1到底是放在靠近IC端，還是靠近MOS端？（注意，圖中的L1是走線(xiàn)寄生電感，并不是這里放了個(gè)電感器件）

我們具體溝通的情況是這樣的：

這位兄弟說(shuō)大部分工程師和IC原廠(chǎng)都是這么做的，但是沒(méi)有說(shuō)為什么，我當時(shí)也不清楚。但是這個(gè)問(wèn)題確實(shí)是個(gè)好問(wèn)題，現實(shí)中的確存在。

任何一個(gè)問(wèn)題都是提升技術(shù)的機會(huì )，所以，我記了下來(lái)，然后花時(shí)間看了看。

在這之前，為了讓所有兄弟都能跟上節奏，那必須先得搞清楚這個(gè)串聯(lián)的電阻是干什么用的。

簡(jiǎn)單說(shuō)，這個(gè)串聯(lián)的電阻就是抑制振蕩用的，具體怎么回事，我以前專(zhuān)門(mén)寫(xiě)過(guò)文章，不知道的可以去瞅瞅——“LC串聯(lián)諧振的意義-MOS管柵極電阻”

真實(shí)情況如何

首先，這位兄弟說(shuō)大部分都是放靠近MOS端。關(guān)于這一點(diǎn)，我先去求證了下，看實(shí)際情況是否真是如此？

一般這種驅動(dòng)MOS的電路，開(kāi)關(guān)電源和電機驅動(dòng)居多，因此，我就去找了這兩類(lèi)IC的廠(chǎng)商，去看看它們的demo板是怎么Layout的。

1、  TI的無(wú)刷電機驅動(dòng)芯片DRV8300的demo板

Demo板硬件設計可以直接在Ti官網(wǎng)下載，如下圖，可以看到，串聯(lián)電阻是放置在MOS管端的。

2、  Ti的POE方案TPS23753A的Demo板

原理圖如下：

PCB如下圖，串聯(lián)電阻也是放置在靠近MOS管端。

3、  MPS的無(wú)刷電機驅動(dòng)芯片MP6535。

如下圖，6個(gè)MOS的柵極串聯(lián)電阻R18，R19，R20，R21，R22，R23放置在中間。

從走線(xiàn)長(cháng)度看，Q1，Q2，Q3串聯(lián)的電阻離MOS較近，離驅動(dòng)IC較遠。Q4，Q5，Q6串聯(lián)的電阻在MOS和驅動(dòng)IC中間。

就上面3個(gè)例子來(lái)說(shuō)，兄弟說(shuō)的“大部分情況柵極串聯(lián)電阻靠近MOS管放置”確實(shí)是屬實(shí)的。

那我聊天記錄里面說(shuō)的“放源端比較好，就像高速信號的阻抗匹配放源端”，這一點(diǎn)又是考慮了什么呢？

是否需要考慮阻抗匹配

考慮到阻抗匹配，那就是將信號看作是高速信號，那么到底柵極驅動(dòng)信號是不是高速信號呢？

一般來(lái)說(shuō)，高速信號的認定規則是這樣的：信號的上升沿小于6倍的傳輸延時(shí)。那我們大致算一下就知道是不是高速信號了。

PCB上信號傳輸速度為6inch/ns，也就是0.1524m/ns

以DRV8300為例子，可以從手冊中看到柵極驅動(dòng)信號波形，如下圖的GHA就是：

上升沿大概是400ns，如果要將其看成是高速信號，那么需要滿(mǎn)足公式：

400ns<6*L/(0.1524m)

算得L>10.16m

顯然，我們的柵極走線(xiàn)遠小于10m，所以柵極走線(xiàn)不用看成是高速信號線(xiàn)，也就說(shuō)不用考慮阻抗匹配的問(wèn)題，用集總參數模型分析即可。

一般情況下，我們的柵極走線(xiàn)長(cháng)度不會(huì )超過(guò)10cm。那么當走線(xiàn)是10cm時(shí)，如果要將其看成是高速信號，那么對應的Tr<3.9ns。

我印象中，MOS管驅動(dòng)電路，上升時(shí)間都不會(huì )這么小，所以，都是不用將其考慮成高速信號的了，也就是說(shuō)從這個(gè)維度考慮，這個(gè)電阻不必放置到靠近源端IC。

放置到靠近MOS端有什么好處

既然不必放到靠近IC，那么放到靠近MOS有什么好處呢？

其實(shí)從上面兩個(gè)模型看來(lái)， 對于MOS柵極來(lái)說(shuō)，它們收到的信號沒(méi)有任何的差別。

為什么這么說(shuō)呢？因為電感和電阻始終是串聯(lián)的，如果把它們看成一個(gè)整體，阻抗就是R+jwL，對于整個(gè)電路來(lái)說(shuō)完全是相同的，等效為下面這個(gè):

所以，我不覺(jué)得串聯(lián)電阻靠近MOS放置有什么特別的作用。

小結

以上就是，我目前對于MOS管柵極串聯(lián)電阻放在哪兒的看法。

我覺(jué)得放在哪里無(wú)所謂，靠近MOS，靠近驅動(dòng)IC都行，放中間也行，重要的總的走線(xiàn)長(cháng)度要短（這一點(diǎn)在很多手冊中都有提到，主要為了降低走線(xiàn)寄生電感）。

當然了，極有可能有其它我還沒(méi)考慮到的因素，所以我覺(jué)得放哪兒都行是不對的。