Back-to-Back-MOSFETs: Common Source vs. Comon Drain?

Wenn Sie ein Paar diskreter MOSFETs hintereinander anschließen, um einen bidirektionalen Lastschalter zu erstellen, was ist der praktische Unterschied zwischen Common Source und Common Drain?

In diesem speziellen Fall verwende ich ein Paar p-ch-FETs, um eine Batterie von einer Last zu isolieren und sicherzustellen, dass die in der Last gespeicherte Ladung beim Ausschalten nicht zur Batterie zurückkehren kann. Ich habe eine 3V6-Batterie, daher funktioniert ein FET mit Logikpegel einwandfrei. Das PCB-Routing funktioniert am besten, wenn ich eine gemeinsame Quelle habe, aber ich habe beide in der Literatur verwendeten Konfigurationen gesehen.

In einem integrierten Gerät würde ich mir vorstellen, dass es einen guten Grund gibt, sich für ein anderes zu entscheiden, da das übliche Silizium die Auswahl höchstwahrscheinlich beeinflussen würde. Bei diskreten Teilen scheint es jedoch keinen klaren Grund zu geben, einen über den anderen zu wählen, vorausgesetzt, der Gate-Antrieb überschreitet den Durchlassspannungsabfall der Body-Diode sowie Vgth.

Gibt es also Gründe, sich speziell für eine dieser Konfigurationen zu entscheiden?

BEARBEITEN:

Unter den Grundbedingungen: dass die Versorgung größer ist als die FET-Vgth plus ein Vorwärtsabfall der Körperdiode; dann funktioniert jede Schaltung funktional. Simulationen zeigen jedoch, dass die Anordnung mit gemeinsamen Quellen einen gewissen Vorteil hat, da die Schaltübergänge schneller sind, so dass weniger Energie in den FETs verschwendet wird.

Wenn Sie beide MOSFETs über ein gemeinsames Signal ansteuern müssen, müssen Sie die Quellen zusammenbinden, da Sie sonst durch die Body-Dioden nicht mehr ausgeschaltet werden können. Jeder MOSFET hat eine Diode parallel zu den Drain- und Source-Elektroden.

Der Gate-Antrieb muss entweder eine schwebende Quelle zwischen der gemeinsamen Quelle und dem gemeinsamen Gate haben. Oder haben Sie genug Swing, um eine ausreichende Vorspannung für den gesamten Swing des Eingangssignals zu gewährleisten. Die maximalen Vgs verbieten diesen Ansatz oft.

Ich glaube, Kevin Whites Antwort ist teilweise falsch (weniger teilweise, als ich ursprünglich gedacht hatte!, Sowie das Zeigen von N-Kanal-Fets). Keiner der beiden Wege funktioniert, wenn das Gate nicht auf die schwebenden Quellen bezogen ist, es sei denn, die Gates können (aufgrund der Dioden) die Extreme des Signals erreichen. In beiden Fällen funktioniert diese Einschränkung.

Im Fall einer gemeinsamen Quelle ermöglicht das Referenzieren der Gates auf die schwebende Quelle, wie Kevin betont, das Schalten positiver oder negativer Spannungen ohne Einschränkungen von Vgs

Wenn die Gates auf die linke Seite (Common) bezogen sind, ist es klar, dass im Common-Source-Fall, wenn die Last negativer ist, Vgate <als S3 / 4 sein muss, was nur ein Diodentropfen von Common zum Drehen ist on und> = Common zum Ausschalten. Wenn die Quelle positiver ist, muss Vgate kleiner als Common sein, um eingeschaltet zu werden, aber> = S3 / 4, was jetzt ein Diodentropfen von der Quelle ist.

Wenn im Common-Drain-Fall die Last negativer ist, muss Vgate zum Einschalten kleiner als Load und zum Ausschalten> = Common sein. Wenn die Quelle positiver ist, muss Vgate <Common zum Einschalten und> = Source zum Ausschalten sein.

Angenommen, Common kann nur zwischen Load und Source wechseln, dann muss Vgate in beiden Konfigurationen von Source zu Load-G (thres) wechseln können. Abgesehen von der Tatsache, dass sich die beiden Fets im Common-Drain-Fall einen Kühlkörper teilen können, sehe ich keinen Grund, ihn zu empfehlen.