Comprender la animación del mosfet: Cálculos para el conmutador de alta velocidad
Comprender la capacitancia de MOSFETs es esencial para diseñar circuitos que requieren conmutación de alta velocidad. Cálculos precisos ayudan a optimizar el rendimiento y reducir la pérdida de potencia. Este artículo proporciona una visión general de conceptos clave y métodos de cálculo relacionados con la capacitancia MOSFET.
Tipos de animación MOSFET
[LT] [FLT] [FLT] [4]]], y el drenaje a fuente [FLT] [4] [FLT] [4]], y el drenaje [FLT] [4] [FLT] [4]]] [FLT] [4]]]] [FLT]] [4]]
Cálculo de la animación de la puerta
La capacitancia de puerta a fuente (Cgs]) puede ser estimada utilizando la capacitancia de óxido de puerta por área de unidad (C]ox) y la zona de la puerta (A):
Cgs ♥ Cox × A
Cuando C]ox] se calcula como:
C]ox = εox / tox
Impacto en velocidad de conmutación
La animación afecta el tiempo de conmutación de MOSFETs. La constante del tiempo (τ) es dada por:
τ = R × C
donde R es la resistencia en el circuito. La menor capacitancia resulta en un cambio más rápido, que es crítico en aplicaciones de alta velocidad.
Ejemplo de cálculo práctico
Dado un MOSFET con un espesor de óxido de puerta de 2 nm y una constante dielectrica de óxido (ε]ox) de 3.9 × 8.85 × 10-12 F/m, y una zona de puerta de 10 μm × 10 μm, la capacitancia de la puerta se calcula de la siguiente manera:
Cox = (3.9 × 8.85 × 10]]-12]) / (2 × 10]-9 = 1.72 × 10]-3] F/m[2 ]
A = 10 μm × 10 μm = 1 × 10 -10 m2
Cgs ♥ 1.72 × 10]-3 × 1 × 10-10 = 1.72 × 10]-13[