又一篇精华理论讲解帖~
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再论栅极谐振驱动的理论依据和应用范围
众所周知，当频率较高时，由于MOSFET结电容较大，导致栅极驱动的负荷很大，驱动电路实现起来比较困难。在实际工程中为了解决这个问题，人们发明了谐振驱动。
所谓谐振驱动，就是通过在驱动回路中接入一个适当大小的电感，与结电容构成LC震荡电路。此时，驱动器每次只需补充LC回路损耗的能量，而不需要每次都提供达到规定驱动电压所需的全部能量。这样一来，只需要使用很小的驱动功率，就能产生高电压的驱动波形。
有关基础知识详见参考文献[1]，在我之前的帖子《关于TC442X芯片在高频小特斯拉线圈上的应用探索 》[2]中提供了应用的具体案例。
关于让驱动器“每次补充LC回路损耗的能量”，其中基本的原理是：让驱动器的驱动频率（激励频率），与LC谐振回路的固有震荡周期基本一致。或者反过来，让栅极谐振回路的固有频率，接近激励信号的频率。这样构成的系统，就叫做栅极谐振驱动电路。
对于常见的中小型特斯拉线圈，它的激励是从初级线圈取出的反馈信号。如果用到栅极谐振驱动，整个TC中就会出现两个固有频率：栅极谐振频率和初次级线圈的谐振频率。在下面的讨论中，我们默认初次级线圈的震荡频率起主要作用，决定整个TC的工作频率。实际工程中并不仅有这一种情况。
理解上述原理并不困难，但是如果没有打好理论基础，就容易得到机械化的推演。比如，近期有同学根据上述原理，认为如果栅极LC回路的固有震荡周期发生变化（比如随着温度不同），不再与激励频率相等；或者反过来，激励频率发生变化（比如随着电弧长度不同），不再与栅极回路的固有震荡周期相等，则谐振驱动就会失效。很明显，持有这种观点的同学对原理有一定了解，能够进行简单机械的理论推演，但由于缺少钻研更多理论知识的耐心，在分析问题时发生了顾此失彼的错误。下面就重新为大家梳理一下有关知识，希望有助于各位同学对栅极谐振驱动原理和应用有更深入的认识。
我们从频域来分析。谐振驱动时的损耗来源包括栅极电阻，线路的铜损、漏感等等。为了简便起见，这里只考虑栅极电阻。下图是不同栅极电阻下的系统准BODE图。
![2.png]()
上图的物理意义是频率与增益的关系。为了明显一些，我们把Y轴替换为实际电压。
根据MOS管的原理，要使其完全开通，是有一个TS VOL的电压范围的。电压在此之上，MOS管进入开关状态。
从图像可以看出，在10V的典型驱动电压之上，该系统拥有526KHz的完全开关带宽。
换句话说，在526KHz的带宽内，谐振驱动是有效的。并非“一旦失谐就没有驱动力”，而是有一个”有效范围“。并且仿真只是随便选取的一些参数。通过仔细的设计，能够得到比上图更好的工作带宽范围。
扩大带宽有若干方法，比如，可以提高增益/反馈量，效果是驱动电压升高。此时，在更大的频率区间内，驱动电压足以开通MOS管。另一种方法是降低Q值，但降低Q值就会增加损耗，通常需要同时提高增益。不论哪种方法，很可能电压会提高到MOS管的栅极不能承受的程度。比如，上图中谐振点增益对应的驱动电压就超过了20V。为了避免损坏MOS管，可以增加适当的钳位二极管。采用上述这些方法，就能在稳定性、电路复杂度、工作带宽等方面取得平衡。
本文探讨了两种极端情况：
（1）假设驱动频率完全固定，栅极谐振电路通过提供适当的增益和带宽来适应驱动频率，以便当栅极谐振电路的固有频率发生变化的时候，电路也能稳定可靠的工作；
（2）假设驱动频率很大程度上是由后级，也就是MOS管推动的初级线圈、次级线圈的固有震荡频率决定的，由于TC的使用环境和电弧形状等经常发生变化，所以驱动频率并不是固定的。此时，栅极谐振电路以自己的工作带宽，来适应TC的震荡频率变化。
实际上，栅极谐振驱动型TC的工作链条比较长，其中有栅极LC、初级、次级等环节影响其工作频率，每个环节带来多大影响，与环路增益、Q值等都有关系，在某些特定的情况下，甚至可以出现以某个谐振频率为主，根据差拍频率产生断续震荡的现象。但是世上无难事，TC毕竟是工程问题，它的整个工作流程都可以用理论加以描述和预测，只要大家以积极认真的态度对待技术问题，像栅极谐振驱动电路这样的应用方法就能不断推陈出新，取得良好的效果。
参考文献
[1]
[2] 文章链接XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/79441
所谓谐振驱动，就是通过在驱动回路中接入一个适当大小的电感，与结电容构成LC震荡电路。此时，驱动器每次只需补充LC回路损耗的能量，而不需要每次都提供达到规定驱动电压所需的全部能量。这样一来，只需要使用很小的驱动功率，就能产生高电压的驱动波形。
有关基础知识详见参考文献[1]，在我之前的帖子《关于TC442X芯片在高频小特斯拉线圈上的应用探索 》[2]中提供了应用的具体案例。
关于让驱动器“每次补充LC回路损耗的能量”，其中基本的原理是：让驱动器的驱动频率（激励频率），与LC谐振回路的固有震荡周期基本一致。或者反过来，让栅极谐振回路的固有频率，接近激励信号的频率。这样构成的系统，就叫做栅极谐振驱动电路。
对于常见的中小型特斯拉线圈，它的激励是从初级线圈取出的反馈信号。如果用到栅极谐振驱动，整个TC中就会出现两个固有频率：栅极谐振频率和初次级线圈的谐振频率。在下面的讨论中，我们默认初次级线圈的震荡频率起主要作用，决定整个TC的工作频率。实际工程中并不仅有这一种情况。
理解上述原理并不困难，但是如果没有打好理论基础，就容易得到机械化的推演。比如，近期有同学根据上述原理，认为如果栅极LC回路的固有震荡周期发生变化（比如随着温度不同），不再与激励频率相等；或者反过来，激励频率发生变化（比如随着电弧长度不同），不再与栅极回路的固有震荡周期相等，则谐振驱动就会失效。很明显，持有这种观点的同学对原理有一定了解，能够进行简单机械的理论推演，但由于缺少钻研更多理论知识的耐心，在分析问题时发生了顾此失彼的错误。下面就重新为大家梳理一下有关知识，希望有助于各位同学对栅极谐振驱动原理和应用有更深入的认识。
我们从频域来分析。谐振驱动时的损耗来源包括栅极电阻，线路的铜损、漏感等等。为了简便起见，这里只考虑栅极电阻。下图是不同栅极电阻下的系统准BODE图。
上图的物理意义是频率与增益的关系。为了明显一些，我们把Y轴替换为实际电压。
根据MOS管的原理，要使其完全开通，是有一个TS VOL的电压范围的。电压在此之上，MOS管进入开关状态。
从图像可以看出，在10V的典型驱动电压之上，该系统拥有526KHz的完全开关带宽。
换句话说，在526KHz的带宽内，谐振驱动是有效的。并非“一旦失谐就没有驱动力”，而是有一个”有效范围“。并且仿真只是随便选取的一些参数。通过仔细的设计，能够得到比上图更好的工作带宽范围。
扩大带宽有若干方法，比如，可以提高增益/反馈量，效果是驱动电压升高。此时，在更大的频率区间内，驱动电压足以开通MOS管。另一种方法是降低Q值，但降低Q值就会增加损耗，通常需要同时提高增益。不论哪种方法，很可能电压会提高到MOS管的栅极不能承受的程度。比如，上图中谐振点增益对应的驱动电压就超过了20V。为了避免损坏MOS管，可以增加适当的钳位二极管。采用上述这些方法，就能在稳定性、电路复杂度、工作带宽等方面取得平衡。
本文探讨了两种极端情况：
（1）假设驱动频率完全固定，栅极谐振电路通过提供适当的增益和带宽来适应驱动频率，以便当栅极谐振电路的固有频率发生变化的时候，电路也能稳定可靠的工作；
（2）假设驱动频率很大程度上是由后级，也就是MOS管推动的初级线圈、次级线圈的固有震荡频率决定的，由于TC的使用环境和电弧形状等经常发生变化，所以驱动频率并不是固定的。此时，栅极谐振电路以自己的工作带宽，来适应TC的震荡频率变化。
实际上，栅极谐振驱动型TC的工作链条比较长，其中有栅极LC、初级、次级等环节影响其工作频率，每个环节带来多大影响，与环路增益、Q值等都有关系，在某些特定的情况下，甚至可以出现以某个谐振频率为主，根据差拍频率产生断续震荡的现象。但是世上无难事，TC毕竟是工程问题，它的整个工作流程都可以用理论加以描述和预测，只要大家以积极认真的态度对待技术问题，像栅极谐振驱动电路这样的应用方法就能不断推陈出新，取得良好的效果。
参考文献
[1]
[2] 文章链接XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/79441
[修改于 7年5个月前 - 2017/07/30 23:53:26]
引申阅读：
栅极谐振驱动应用于自激小TC情况又如何？
首先要明白：自激小TC需要满足以下条件才能正常工作
1：TC工作在次级线圈的谐振点附近有效带宽内。
2：电流信号波形对栅极电压波型有一定的负相移，以抵消驱动电路的延迟。
3：由于自激小TC是一个正反馈系统，所以最终增益必须大于1，否则衰减振荡。
以下列出了真正的BODE图，纵坐标为Decibel分布，可以对叠加量在图形上直接加减。
所以可以用来分析各种环路、控制系统的特性，是常用的分析工具。
![1.png]()
我们来判断以上三大条件：
1：栅极谐振驱动回路，是处于反馈与激励源之间的一个Compensator。它的作用可以用来调节环路特性，其中非常重要的特性之一就是，幅频、相频特性，以上的BODE图中可以看出，在红纵线左边，系统开环反馈增益>=1，相位<=-180，满足正反馈建立条件。
2：而第二个条件指出，一定的负相移，这个相移不能太大，要刚好处于LC Compensator（谐振驱动系统）的相移补偿区域范围内，所以我们设定LC谐振环路的谐振点稍微左移，为系统提供一个滞后环节，bingo!系统正常工作，而实际设定好的栅极谐振回路也是如此，有一定的工作范围，所以实际工作点会受上面所说驱动电压增益带宽、Compensator相移补偿范围共同决定。
3：增益为1的点，称为系统的交越频率点，位于这个点右边，即使系统相位通过Compensation后，满足要求，由于系统输出高于激励输入，最终会出现衰减振荡，缓缓停止工作，或者由于某种激励处于不稳定工作的状态。
-
以上三个条件，其实已经很明显的表现出，栅极谐振驱动应用在自激TC上有自洽性。
简单来说就是：LC谐振回路应用在自激小TC上，实际对反馈回来的激励信号，起一个补偿、选频的作用，这个作用对于谐振的建立，稳定工作都是有非常积极的作用，适当合理的栅极驱动环路设计，不仅能够减轻MOS驱动在高频应用下的损耗，还能够起到补偿元件延迟的作用。
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
一点点微小的理论分析，希望能帮助对栅极谐振驱动原理困惑的人，大家一起交流共同进步。
栅极谐振驱动应用于自激小TC情况又如何？
首先要明白：自激小TC需要满足以下条件才能正常工作
1：TC工作在次级线圈的谐振点附近有效带宽内。
2：电流信号波形对栅极电压波型有一定的负相移，以抵消驱动电路的延迟。
3：由于自激小TC是一个正反馈系统，所以最终增益必须大于1，否则衰减振荡。
以下列出了真正的BODE图，纵坐标为Decibel分布，可以对叠加量在图形上直接加减。
所以可以用来分析各种环路、控制系统的特性，是常用的分析工具。
我们来判断以上三大条件：
1：栅极谐振驱动回路，是处于反馈与激励源之间的一个Compensator。它的作用可以用来调节环路特性，其中非常重要的特性之一就是，幅频、相频特性，以上的BODE图中可以看出，在红纵线左边，系统开环反馈增益>=1，相位<=-180，满足正反馈建立条件。
2：而第二个条件指出，一定的负相移，这个相移不能太大，要刚好处于LC Compensator（谐振驱动系统）的相移补偿区域范围内，所以我们设定LC谐振环路的谐振点稍微左移，为系统提供一个滞后环节，bingo!系统正常工作，而实际设定好的栅极谐振回路也是如此，有一定的工作范围，所以实际工作点会受上面所说驱动电压增益带宽、Compensator相移补偿范围共同决定。
3：增益为1的点，称为系统的交越频率点，位于这个点右边，即使系统相位通过Compensation后，满足要求，由于系统输出高于激励输入，最终会出现衰减振荡，缓缓停止工作，或者由于某种激励处于不稳定工作的状态。
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以上三个条件，其实已经很明显的表现出，栅极谐振驱动应用在自激TC上有自洽性。
简单来说就是：LC谐振回路应用在自激小TC上，实际对反馈回来的激励信号，起一个补偿、选频的作用，这个作用对于谐振的建立，稳定工作都是有非常积极的作用，适当合理的栅极驱动环路设计，不仅能够减轻MOS驱动在高频应用下的损耗，还能够起到补偿元件延迟的作用。
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一点点微小的理论分析，希望能帮助对栅极谐振驱动原理困惑的人，大家一起交流共同进步。
引用
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那篇论文的方案，是为了产生近似方波的驱动信号。和楼主主要讨论的正弦驱动信号貌似区别有点大吧？
引用
1
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引用 三水合番:
那篇论文的方案，是为了产生近似方波的驱动信号。和楼主主要讨论的正弦驱动信号貌似区别有点大吧？
没有区别，谐振出来的波形不是纯正弦波。
Cis的电容并非线性，还有一些例如米勒平台的影响导致论文中波形并非完美正弦。
具体验证可以做一个栅极谐振电路试试，加上钳位二极管之后，看起来甚至会像是方波。
引用
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不一定非要谐振在基波上，门级谐振也可以谐振在其他频率上，这样占空比也可以调。
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引用 rb-sama:额……那篇论文的驱动波形之所以不是正弦波，并不（主要）因为“Cis电容非线性”，而是因为串在驱动上的二极管的单向导电性……另外，那篇论文里，本来也没打算弄出来“完美正弦波”……所以才说那篇论文和楼主主要讨论的内容有区别。
没有区别，谐振出来的波形不是纯正弦波。
Cis的电容并非线性，还有一些例如米勒平台的影响导致论文中波形并非完美正弦。
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具体验证可以做一个栅极谐振电路试试，加上钳位二极管之后，
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引用 三水合番:按电路分析，若二极管压降为0.7。
额……那篇论文的驱动波形之所以不是正弦波，并不（主要）因为“Cis电容非线性”，而是因为串在驱动上的二极管的单向导电性……另外，那篇论文里，本来也没打算弄出来“完美正弦波”……所以才说那篇论文和楼主主……
那么应当输出的是一个最高为Vpp-0.7V的方波，从频谱上来看还是一个频率分量与之前相同的方波，只是能量比直接输入低，
如果Cis完全线性，方波中的谐波分量则会被LC电路滤除，从而“平滑”成正弦波，
那么如何从二极管的单向导电性，推出波形畸变呢？愿闻其详。
我更倾向于Cis的非线性，以及米勒效应导致的波形畸变，而非二极管的加入的原因。
引用
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引用 金坷仙:也就是说，用更高的频率去激励这个LC，会产生调占空比的效果，好神奇。。。
不一定非要谐振在基波上，门级谐振也可以谐振在其他频率上，这样占空比也可以调。
需要做其他电路措施来实现嘛？
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引用 rb-sama:最高电压不一定是“Vpp-0.7V”，可以比这个值高……论文里有提到过最高电源的计算。
按电路分析，若二极管压降为0.7。
那么应当输出的是一个最高为Vpp-0.7V的方波，从频谱上来看还是一个频率分量与之前相同的方波，只是能量比直接输入低，
如果Cis完全线性，方波中的谐波分量则会被L……
非线性的东西（二极管）…LC回路是不一定能滤除谐波分量的……比如那篇论文里的情况就是没滤掉。
至于愿闻其详的部分…看论文不就好了…个人感觉，那论文说的够清楚了……
引用
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引用 三水合番:“非线性的东西（二极管）…LC回路是不一定能滤除谐波分量的……比如那篇论文里的情况就是没滤掉。”
最高电压不一定是“Vpp-0.7V”，可以比这个值高……论文里有提到过最高电源的计算。
非线性的东西（二极管）…LC回路是不一定能滤除谐波分量的……比如那篇论文里的情况就是没滤掉。
至于愿闻其详的部分……
高Q值LC回路，对谐波衰减的能力是非常高的，对此有怀疑的，你大可可以画个一阶LC滤波器，具体量化一下看看二极管所谓的非线性（那一点儿结电容）能对整体波形造成的影响，我在这就不多引申分析了。
来验证一下吧，
红色线是方波信号源V3对LC回路的激励，在C2上产生的电压信号。
绿色线是方波信号源V1对LC回路（除并联二极管对，其他完全一致）在C1上产生的电压信号
蓝色线则是方波信号源头V2对LC回路（除电阻外，与绿色线回路一致）在Cis上产生的电压信号。
-
从决定主要频率特性的LC回路上看，三者电参完全一致。
红色线与绿色线是完美正弦波，频率，相位完全重合，只是二极管对的加入使正弦波幅度减小。
验证了我楼上说的输出Vpp-0.7V的，方波频谱特性不改变的观点，
为什么不是你说的，二极管非线性造成的影响呢？原因很简单，这类高频二极管的结电容非常小，且回复特性优良。
在1M左右的频率下，起到的影响微乎其微，可以近乎认为是理想开关，具体量化同样不做分析，大可验证。
1：验证二极管对的加入，只是将输出方波减幅度，并不会造成电压波形畸变。
而蓝色线的电路参数，与绿色线电路参数完全一致，为便于观察加入电阻限幅。对波形形状不会造成影响，对此有怀疑，大可验证，常识问题不作引申。
可以观察到，蓝色线波形相较于同样频率特性的绿色线波形，Cis上的波形发生了明显的畸变。
这是为什么呢？
原因很简单，相较于高频开关二极管非线性的影响，Cis（nF级）非线性变化的影响显然在栅极谐振驱动回路中，起到决定性的主导作用。
2：验证了同样LC频率下，MOSFET Cis的输入非线性变化，对波形畸变带来的影响。
引申更远到工程应用上来看，如果MOS是驱动在带负载的情况下，由于米勒电容的存在，会对栅极驱动波形产生更大的畸变影响，而绝对不会是一个完美的正弦波。
栅极驱动其真正的价值我认为是在于，使一个Ton周期内，保证MOS尽可能少工作在线性区，所以即使是一个高Vpp的畸形方波，如果其能量是通过LC回路谐振产生，那么可以认为这个驱动是有价值的，至于工程实现复杂、稳定性问题，仁者见仁智者见智了。
-
相信以上的回复解释了很多疑问，如果有什么问题，欢迎继续讨论！
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引用 rb-sama:这条回复说的和那篇论文说的（以及我说的）不是一个东西……建议楼主先看一下那篇论文……
“非线性的东西（二极管）…LC回路是不一定能滤除谐波分量的……比如那篇论文里的情况就是没滤掉。”
高Q值LC回路，对谐波衰减的能力是非常高的，对此有怀疑的，你大可可以画个一阶LC滤波器，具体量化一下看……
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引用 三水合番:不要避重就轻嘛，我已经证伪了你说的，波形畸变的原因是因为二极管的加入，你可以引申讨论。
这条回复说的和那篇论文说的（以及我说的）不是一个东西……建议楼主先看一下那篇论文……
re：这篇论文我早在一年前就看过了，上图是这篇论文的Abstract，是论文的总概况。不论是主楼，还是副楼以及回帖中的仿真，我都就这种技术的适用范围，与论文中波形产生畸变的可能原因做讨论分析，可以认为是围绕这篇论文做的理论补充。
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如果你还觉得不一样，欢迎证伪。
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引用 rb-sama:这不是避重就轻的问题……我一直想说的是“你说的和那篇论文说的不是一个东西”，这个问题才是最开始被提出来的问题，也就是说，那个“重”的问题……
不要避重就轻嘛，我已经证伪了你说的，波形畸变的原因是因为二极管的加入，你可以引申讨论。
re：这篇论文我早在一年前就看过了，上图是这篇论文的Abstract，是论文的总概况。
不……
楼主反复提到和那篇论文讨论内容不同的东西，并且宣称他们和那篇论文相关，搞得我都怀疑楼主传错附件了……
以下是论文截图
显然……这个类似方波的东西，不是mos管或者二极管结电容的非线性引起的……
显然……这个电压，不一定是“Vpp-0.7V”……
显然……这个电路结构，和楼主上条回复中的仿真用到的结构不同……
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引用 三水合番:你可以仿真一下这个电路，看和我仿真的有何区别吧。
这不是避重就轻的问题……我一直想说的是“你说的和那篇论文说的不是一个东西”，这个问题才是最开始被提出来的问题，也就是说，那个“重”的问题……
楼主反复提到和那篇论文讨论内容不同的东西，并且宣称他们和那……
第一，善意提醒:你贴的图是驱动波形，不是栅极谐振波形。
第二，给0-10V方波信号接成我电路仿真的模式，属于Push-pull，论文里的接法属于Push由一个MOS完成，Pull由另一个MOS完成，这样接与仿真是一样的。
第三，请弄清楚论文是为了解决什么问题而提出的技术，也请弄清楚建模是什么，打个比方如果我只是分析LC电路的频率特性，我有必要考虑ESR进去？这篇帖子目的是为了分析栅极谐振驱动的适应范围、L在电路中起到的相位补偿作用。
-
我的帖子与论文中，同样都是与论文摘要中描述的一样，利用附加电感与栅极电容共同实现谐振，来降低驱动功率损耗，达到高频开关条件下的正常运行，在你眼里只是因为分立Push-Pull与普通Push-Pull拓扑形式的不同，就认为完全是不同的东西，我认为这是你技术水平认知能力的问题。
请不要介意我这么直说话。
至于你觉得我的仿真电路建模有问题，达不到和论文原电路一样的效果。
大可按你觉得正确的方式仿真，这并不会影响我帖子中论据的成立。
引用
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引用 rb-sama:难道你觉得这两个电路长得一样？
得。搞半天，门外汉评论。建议多SY 少YY，你可以仿真一下这个电路，看和我仿真的有何区别吧。
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引用 三水合番:
难道你觉得这两个电路长得一样？![IMG_20170802_114226.png]()
![image.png]()
开动你的脑筋，想想工作起来会是什么样的情况，再来评论这俩电路是否一样OK？
我只是用LTspice 的电源设置0.1Ohms阻抗，来模拟这一对N+P管。
这么简单的问题我真的觉得你可以理解的。
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引用 三水合番:这两个电路是一样吧？都是方波驱动
难道你觉得这两个电路长得一样？![IMG_20170802_114226.png]()
![image.png]()
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引用 bg8npk:- =。当然是啊 即使有微小区别，也并不影响我分析栅极驱动电路的频率特性。
这两个电路是一样吧？都是方波驱动
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我来仿一下米勒效应影响
![有负载.png]()
这个是带负载的可以看到上升沿出现台阶了
![无负载.png]()
这个是空载的
不过这个延迟够意思啊都快90度了
这个是带负载的可以看到上升沿出现台阶了
这个是空载的
不过这个延迟够意思啊都快90度了
引用
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引用 rb-sama:这显然不一样好吧……
- =。当然是啊 即使有微小区别，也并不影响我分析栅极驱动电路的频率特性。
那篇论文里的驱动电路，始终只有一个管子导体，另一个管子高阻。结电容的电压由于谐振被充到高于正电源电压后（或低于负电源电压后），由于二极管的单向导电性，会维持在那个电压。结电容电压波形表现为一个正弦半波（从峰到峰的半波）加上一个电平。
而楼主仿真的驱动电路，两个二极管正反并联，如果不考虑压降的话就是一根导线。结电容谐振到比电源高的地方后，反过来会再把电灌回来。结电容电压波形表现为正弦。
简单的说就是，对于阶跃的驱动信号，那篇论文里的栅极波形是这样的
而楼主的波形是这样的
引用
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引用 三水合番:服气。为何只分析阶跃信号（方波半边）
这显然不一样好吧……
那篇论文里的驱动电路，始终只有一个管子导体，另一个管子高阻。结电容的电压由于谐振被充到高于正电源电压后（或低于负电源电压后），由于二极管的单向导电性，会维持在那个电压。结电容电压……
那么我问你，栅极谐振驱动信号可以简单认为是阶跃信号吗？
在你第一张草图，电压信号维持平台的时候，由于NMOS的导通，就会产生下降。
我觉得这一点并不难理解。
引用
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引用 rb-sama:驱动信号当然不是阶跃信号……举阶跃信号的例子，比较方便说明，对于那篇论文的方案，只要NMOS一直不导通，平台就会一直维持下去。也就是说，那篇论文里的驱动，适用于各种驱动频率低于lc自由振荡频率的情况，而且此时驱动信号的幅值不变。
服气。为何只分析阶跃信号（方波半边）
那么我问你，栅极谐振驱动信号可以简单认为是阶跃信号吗？
![1.png]()
在你第一张草图，电压信号维持平台的时候，由于NMOS的导通，就会产生下降。
我觉得……
引用
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引用 三水合番:
驱动信号当然不是阶跃信号……举阶跃信号的例子，比较方便说明，对于那篇论文的方案，只要NMOS一直不导通，平台就会一直维持下去。也就是说，那篇论文里的驱动，适用于各种驱动频率低于lc自由振荡频率的情况，……
举阶跃信号例子，完全不方便说明方波信号工况，甚至会产生误导
看来我有必要重申一下帖子的主题了。
我是开贴讨论栅极谐振回路应用带宽、相位补偿作用的。
-
结果。。。
我谈栅极谐振驱动，你告诉我文不对题。
我证明文恰对题，你告诉我波形不对。
我证明波形OK，你告诉我仿真不对。
我证明仿真OK，你告诉我论文电路能应用于低频场合。
-
本帖是我为小TC设计的栅极驱动电路分析，
第一我波形并无问题，
第二我能产生足够幅度的波形，
第三我不是阶跃信号而是谐振频率上的方波信号，
第四我电路甚至更加简单体积小。
也就是说，不加任何二极管、MOS等东西，楼主位的电路，可以认为是完全适合小TC工程应用的。
至于工作在谐振点范围的电路，为何要考虑低频应用？
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论文作者的论文是由<栅极谐振技术描述+技术路线1>实现这两部分组成。而我的文章同样也是<栅极谐振技术描述+技术路线2>这两部分，只是技术路线稍有区别。
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最后我还是尊重你的分析讨论，希望这样的技术交流越来越多，交流的水平越来越好。
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引用 rb-sama:我只是来提醒一下你
我们说了这么一大堆，最后我想说，弄清楚你想讨论什么再来。
引用 三水合番:至于楼主位的正弦波形驱动好不好用，这并不是我那条回复的目的。本来以为提醒你一下你就会发现这个问题…结果提醒了好几层你还没发觉…（反倒是对我喷了一堆垃圾话……），后来才发现是…原来你并没有看懂那篇论文，以为那篇论文和你在楼主位提的都是正弦波驱动信号……
那篇论文的方案，是为了产生近似方波的驱动信号。和楼主主要讨论的正弦驱动信号貌似区别有点大吧？
嘛，不过现在看来，你应该是明白那篇论文的意思了。（要不你上回复应该会多少提到点技术问题，而不是论证我是“学院派”）如果我“提醒大家楼主位的内容和那篇论文不同”的目标达成了，我也就没必要继续回复了。
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引用 三水合番:同频正弦波、方波信号对栅极谐振驱动回路仿真，不会影响最终我希望论证理论结果的正确性。
我只是来提醒一下你至于楼主位的正弦波形驱动好不好用，这并不是我那条回复的目的。本来以为楼主好歹也算是个专业的，提醒你一下你就会发现这个问题…结果提醒了好几层你还没发觉…（反倒是对我喷了一堆垃圾话……）……
这在第一次回复你的时候，就已经说明白了。
另外我想告诉你的是，你认为我第一张图里输出的BODE图是正弦信号输入是吗？
我很可以很负责任的科普，BODE图的激励，就是对广谱信号的幅度、相位相应，一定是用正弦波或者白噪声作为激励源的。
采集方式可以分为幅值采样、FFT采样，也就是说正弦波AC激励出的BODE图，是可以涵盖方波应用场合的。
这其实是一个常识性问题。
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那篇论文仅仅在时域上分析问题，而我在频域分析问题，使用AC源激励的原因是这样才能产生BODE图。
在时域仿真我当然会用方波，这也许就是造成你这么多楼误解的原因。
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我并不讨厌学院派，告诉你也只是希望你不要代入这样的思维模式考虑问题。
比如如果你稍微愿意了解一下我用的LTspice这个仿真软件，就能够解开误会，了解为什么我用AC源激励的原因了。
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引用 三水合番:
我只是来提醒一下你至于楼主位的正弦波形驱动好不好用，这并不是我那条回复的目的。本来以为提醒你一下你就会发现这个问题…结果提醒了好几层你还没发觉…（反倒是对我喷了一堆垃圾话……），后来才发现是…原来你并……
虽然不用ltspice
这个意思应该是 状态1 0v 状态2 10v 0延迟 0上升沿 0下降沿 500n状态1 1us周期
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引用 1176764177:嗯 都spice系的，时域我用的是方波仿真。
![QQ截图20170803141123.png]()
虽然不用ltspice
这个意思应该是 状态1 0v 状态2 10v 0延迟 0上升沿 0下降沿 500n状态1 1us周期
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引用 rb-sama:为了避免误会，我还是要回复一下。我并没有这么认为过。
另外我想告诉你的是，你认为我第一张图里输出的BODE图是正弦信号输入是吗？
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引用 三水合番:随心随缘，随命由天。
为了避免误会，我还是要回复一下。我并没有这么认为过。
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实在看不下去了，题主介绍一篇文献仅供参考而已，有啥义务要和帖子讨论的方案一致？而且这个三水和番时域频域分不清楚，一会儿指着楼主鼻子说你用的正弦，一会儿又说没这么说过，出什么问题了？好好一个帖子被东拉西扯胡搅蛮缠弄坏了。
如果是频域分析就只谈频率幅度概念，最多也就谈谈相角，不要去谈什么波形、阶跃响应，就算要谈，也是某波形或者阶跃响应在频域的分布。对频域的扫描理所当然使用正弦波或者白噪音。
如果是频域分析就只谈频率幅度概念，最多也就谈谈相角，不要去谈什么波形、阶跃响应，就算要谈，也是某波形或者阶跃响应在频域的分布。对频域的扫描理所当然使用正弦波或者白噪音。
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引用 LED:参考文献难道不应该和帖子讨论的内容一致吗……尤其是在写了“有关基础知识详见参考文献”的情况下……
实在看不下去了，题主介绍一篇文献仅供参考而已，有啥义务要和帖子讨论的方案一致？而且这个三水和番时域频域分不清楚，一会儿指着楼主鼻子说你用的正弦，一会儿又说没这么说过，出什么问题了？好好一个帖子被东拉西……
至于“一会儿指着楼主鼻子说你用的正弦，一会儿又说没这么说过”，我的确没说过用正弦信号输入，如果有还请你帮我找出来……
另外，如果你忘了的话，我来提醒一下你。通常的频域分析是针对线性时不变系统的，并不适用于“工作在开关状态的二极管”这种严重非线性的元件。对于这种非线性元件的频域分析，至多也就是时域分析完再转到频域罢了。的确有直接对非线性系统进行频域分析的办法，不过这座楼里貌似并没有出现过那种东西。
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引用 三水合番:为了避免误会，我还是要回复一下。
参考文献难道不应该和帖子讨论的内容一致吗……尤其是在写了“有关基础知识详见参考文献”的情况下……
至于“一会儿指着楼主鼻子说你用的正弦，一会儿又说没这么说过”，我的确没说过用正弦信号输入，如果有还请你……
1：请你分析下我在主楼的仿真到底是个时变系统还是个时不变系统，想想为什么我不加二极管。
2：请你分析下在本工程应用场合下，二极管加入仿真系统有无必要，是否影响结果。
3：至于你是否认为我用正弦波仿真与论文中不同，这张截图能否作为证据。
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每个人都有自己认知不足的地方，每个人都有自己进步的空间。
观点求同存异，理论力求逻辑关系明确，这是讨论的基本目的，也是研究问题的方法之一。
不管你是最开始没有仔细看帖子也好，还是自己现在无法理解帖子中的建模也好。在讨论的过程中，认错不一定是那么困难的事情。
你在说话方式的拿捏上，不得不说非常滴水不漏。用整整几十楼来侧敲旁击我的正弦波仿真，与论文中驱动线信号有区别。在我指出问题之后，由于你并没有直接指出你的疑问，你可以轻松甩锅。
然后把问题引向另一个“细节”，如此攻守兼备，当然气势逼人。
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为了避免误会，我整理了一张你在这座楼里的回复逻辑图，希望你喜欢。
这张图为整楼梳理出了一个我们之间观点的区别，与辩证过程。
具体的细节，可以到每一楼找到细节阅读，也算是做了个目录造福大众。
从中可以很轻易看得出来你观点的不断变化与转移。
因为你是偏理论分析的爱好者，我们算是半个同好，看问题角度不同而已，过激伤人的话我就不说了。
最后只希望你不要成为只看得懂别人论文的爱好者。
引用
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参考文献为什么要和帖子讨论的内容一致？都一致了还有啥必要讨论？难道讨论只能围绕参考文献拍马屁？
关于正弦激励，三水抵赖说他没说，我选择笑而不语。
题主分析的是谐振，又没分析非线性电路，非线性是三水塞进讨论的。况且时域和频域只是分析方法，两者可以在数学上相互变换，只是应对不同情况哪个方便而已，何谈什么东西时域能干而频域不能干？三水合番的错误在于二者不分，题主用频域他就用时域怼，直到把观众绕晕。既然这样以后三水也别用频域分析这些问题，大家监督，同理，某些人说谐振驱动不能用于小TC的，那就永远别用，用了就是奸商，就是欺骗小弟，请大家监督。
这个帖子最终变成三水自说自话，建议三水另外开一个帖子系统的阐述三水的理论，不要在别人帖子里搅事。
关于正弦激励，三水抵赖说他没说，我选择笑而不语。
题主分析的是谐振，又没分析非线性电路，非线性是三水塞进讨论的。况且时域和频域只是分析方法，两者可以在数学上相互变换，只是应对不同情况哪个方便而已，何谈什么东西时域能干而频域不能干？三水合番的错误在于二者不分，题主用频域他就用时域怼，直到把观众绕晕。既然这样以后三水也别用频域分析这些问题，大家监督，同理，某些人说谐振驱动不能用于小TC的，那就永远别用，用了就是奸商，就是欺骗小弟，请大家监督。
这个帖子最终变成三水自说自话，建议三水另外开一个帖子系统的阐述三水的理论，不要在别人帖子里搅事。
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引用 rb-sama:好嘛，原来楼主还是没明白那篇论文……你要是懒得仿真的话我来帮你仿一下……
为了避免误会，我还是要回复一下。
1：请你分析下我在主楼的仿真到底是个时变系统还是个时不变系统，想想为什么我不加二极管。
2：请你分析下在本工程应用场合下，二极管加入仿真系统有无必要，是否影响结果。
所以，楼主看了这张图之后，还认为顶楼的内容和那篇论文一样吗？楼主哪怕稍微谦虚一点，也不应该会让我不得不用仿真来说服你……引用 rb-sama:那里的“正弦波驱动信号”，指的是栅极处的信号……怪我没说清楚吧……
3：至于你是否认为我用正弦波仿真与论文中不同，这张截图能否作为证据。
至于这张逻辑图……
引用 rb-sama:
![2.png]()
表示说，虽然知道楼主刀子嘴玻璃心……不过能脆弱到这样……也真是让我惊讶了……
当然，就算你把我说得十恶不赦，也不影响“顶楼内容和那篇论文不一样”的事实。
引用
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引用 LED:非线性是那篇论文里的内容……顶楼的电路的确是线性的，但是我一直说的是“参考文献”里的东西，并没有分析过顶楼的内容……如果你认为不应该讨论“参考文献”里的内容的话，你觉得我跑题倒也很正常……
题主分析的是谐振，又没分析非线性电路，非线性是三水塞进讨论的。
引用
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引用 三水合番:我已经说得很清楚了，我在用频域分析栅极谐振回路，你又来仿真时域的东西，这能说明什么？
好嘛，原来楼主还是没明白那篇论文……你要是懒得仿真的话我来帮你仿一下……
所以，楼主看了这张图之后，还认为顶楼的内容和那篇论文一样吗？楼主哪怕稍微谦虚一点，也不应该会让我不得不用……
我没有把你说得十恶不赦，我只是在阐述一个大家都看得懂的事实。
在我看来你只是嘴比鸭子硬而已了，明明上面已经说的很清楚了，还在避重就轻说个蛋。
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补充：你这次扯的东西的解释，见上图第四个内容方框，详见16-21L。
我和另外几位网友的论据+仿真已经说明时域上的问题了，这张逻辑图第一次发挥作用。
我觉得你再这样下去，都快要把蛋扯成一个环形FIFO了。
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引用 rb-sama:你应该注意到那两个二极管了吧……这么丰富的谐波分量，单靠线性电路，可是搞不出来的……
我已经说得很清楚了，我在用频域分析栅极谐振回路，你又来仿真时域的东西，这能说明什么问题？
我没有把你说得十恶不赦，我只是在阐述一个大家都看得懂的事实。
在我看来你只是嘴比鸭子硬而已了，明明上面已经说的……
如果你认为这个电路应该用频域分析的话，我只能对你的基本功表示遗憾了……买本书复习一下信号与系统吧……
引用
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引用 三水合番:回复：你这次扯淡的内容，见逻辑图第二个内容方框，详见12L。
你应该注意到那两个二极管了吧……这么丰富的谐波分量，单靠线性电路，可是搞不出来的……
如果你认为这个电路应该用频域分析的话，我只能对你的基本功表示遗憾了……买本书复习一下信号与系统吧……
我已经通过仿真证明二极管的加入，在小TC工作频段不会产生你所谓的“丰富的谐波分量”。
第二我再次申明，我在顶楼没有加入二极管分析频域，是你非要加入二极管引入非线性分析的。你能硬把你的说成是我的？
另：本科信号与线性系统期末94分，不劳烦心。谢谢，
你还是先学学做人吧，把一句话说清楚、说重点，别扯东扯西，你能把我蓝色方框内容回复清楚，就谢天谢地了。
引用
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引用 三水合番:明显两个的架构电路就是一样的。非常浅显的一个等效变换，电路分析基础内容。
难道你觉得这两个电路长得一样？![IMG_20170802_114226.png]()
![image.png]()
这论文只是用串联二极管阻断驱动MOS的体二极管，使得驱动输出电压可以超过驱动桥电源电压。驱动桥电压改高即可。
MOS等效成电流源，合并两个电流源的激励波形，即可转换成左边的图。LTspice的AC源可以设置成方波，并不一定是正弦源。
另外，注意到该论文选择的谐振频率与顶楼不同。两个谐振驱动选取的参数不同，谐振的频率不同，两个都可以大大减小功率消耗。
引用
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鄙人简单的看了下，个人认为，两个电路还是不一样的。具体如下：1.续留回路不同，（三水合番）兄弟的电路就是我说的谐振在高次谐波上的方案。（三水合番）兄弟的电路每半个谐振周期是可控的。2.Rb老哥的正反向并联二极管其实等效就是一根可以正反向过电流的导线。
3.其他是不是一样的我认为Rb老哥可以将主楼的电路谐振在5次谐波上，如果结电容上的波形也是类似方波的那两个电路就是等效的。
4.仅仅是一些技术随谈，论坛能讨论是好事情，不要因为讨论不愉快伤和气。
3.其他是不是一样的我认为Rb老哥可以将主楼的电路谐振在5次谐波上，如果结电容上的波形也是类似方波的那两个电路就是等效的。
4.仅仅是一些技术随谈，论坛能讨论是好事情，不要因为讨论不愉快伤和气。
引用
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三水在38已经说了，他说他是在讨论“参考文献”，“并没有分析过顶楼的内容”。
嘿
既然三水对参考文献如此在意，热烈企盼三水另外开个帖子，对参考文献这个论文进行深刻剖析。我现在忽然对方波经二极管驱动谐振回路来了兴趣，特别想看看波形长啥样，谐振回路还能谐振不？
嘿
既然三水对参考文献如此在意，热烈企盼三水另外开个帖子，对参考文献这个论文进行深刻剖析。我现在忽然对方波经二极管驱动谐振回路来了兴趣，特别想看看波形长啥样，谐振回路还能谐振不？
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引用 LED:37就有波形嘛，虽然有些过冲（个人感觉是死区的事）
三水在38已经说了，他说他是在讨论“参考文献”，“并没有分析过顶楼的内容”。
嘿
既然三水对参考文献如此在意，热烈企盼三水另外开个帖子，对参考文献这个论文进行深刻剖析。我现在忽然对方波经二极管驱动谐振……
论文里也有波形嘛，如果你懒得翻，或者出于某种原因看不见，我来帮你贴出来
如果有需要的话，9月我会开贴。
（表示说，这种扫一眼就能看出的不同，竟然一直到43楼才出现另一个看出来的……真不知道我是该高兴还是该郁闷……）
引用
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劳驾三水大佬在同等条件下仿真楼主的波形，这样就能比较出来有什么不同。
引用
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为了争吵而争吵浪费大家的时间。
介于各位均是熟人，谨慎起见，临时复习了下已经10年没用过的仿真软件，就争论的焦点问题进行了仿真。
下面直接用图片说话。
1、在谐振点及其附近，输入方波激励，谐振后得到正弦波。
![1.png]()
![2.png]()
2、如果激励频率偏离谐振频率
a、效仿三水合番的电路，低偏8倍。
![3.png]()
![4.png]()
b、降低Q值后，激励频率高于谐振频率1倍
![10.png]()
![11.png]()
c、同上，激励频率低于谐振频率1倍
![12.png]()
![13.png]()
3、上面两组都是理想条件，调入一个实际的管子，得到一个折衷的波形。
![5.png]()
![6.png]()
4、同上栅极谐振条件，去掉两个推动管，与存在两个管子时趋势一致。
![7.png]()
5、同上等效条件，用理想电容替代参与栅极谐振的管子，得到正弦波（请回看步骤1）。
![8.png]()
考虑到二极管的作用，去掉直流分量观察，现象近似。
![9.png]()
6、谐振在5次谐波上，去掉两个推动管，与存在两个管子时趋势一致，相位不同。
a、有管子
![14.png]()
b、没管子，无直流。
![15.png]()
上述仿真仅为鉴别楼主和三水合番发言的可信度，因而对于仿真中出现的现象和细节问题没有深究。
结论：在一个讲谐振驱动的帖子中，三水合番用偏离谐振条件的仿真结果，来批评楼主在谐振条件下得出的结果，影响了交流的正常秩序。
考虑到楼主对于主题的讨论具有绝对优先权，现请三水合番停止在本帖的回复行为。如有技术意见，请另起新帖发表；如对管理有意见，请私信沟通。如果三水合番再继续回复本帖，会被删除。也请其他网友注意讨论范围。
由于三水和番对非特定的多数网友表达不屑，违反《减规》9条4款的规定，执行学术分减1分处罚。
介于各位均是熟人，谨慎起见，临时复习了下已经10年没用过的仿真软件，就争论的焦点问题进行了仿真。
下面直接用图片说话。
1、在谐振点及其附近，输入方波激励，谐振后得到正弦波。
2、如果激励频率偏离谐振频率
a、效仿三水合番的电路，低偏8倍。
b、降低Q值后，激励频率高于谐振频率1倍
c、同上，激励频率低于谐振频率1倍
3、上面两组都是理想条件，调入一个实际的管子，得到一个折衷的波形。
4、同上栅极谐振条件，去掉两个推动管，与存在两个管子时趋势一致。
5、同上等效条件，用理想电容替代参与栅极谐振的管子，得到正弦波（请回看步骤1）。
考虑到二极管的作用，去掉直流分量观察，现象近似。
6、谐振在5次谐波上，去掉两个推动管，与存在两个管子时趋势一致，相位不同。
a、有管子
b、没管子，无直流。
上述仿真仅为鉴别楼主和三水合番发言的可信度，因而对于仿真中出现的现象和细节问题没有深究。
结论：在一个讲谐振驱动的帖子中，三水合番用偏离谐振条件的仿真结果，来批评楼主在谐振条件下得出的结果，影响了交流的正常秩序。
考虑到楼主对于主题的讨论具有绝对优先权，现请三水合番停止在本帖的回复行为。如有技术意见，请另起新帖发表；如对管理有意见，请私信沟通。如果三水合番再继续回复本帖，会被删除。也请其他网友注意讨论范围。
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