Паразитная емкость и температурные характеристики МОП-транзистора
Паразитная емкость
Паразитная емкость существует в мощных МОП-транзисторах, как показано на рисунке 1.
Паразитная емкость, которую иногда называют паразитной емкостью, неизбежна и обычно нежелательна, поскольку она существует между частями электронного компонента или схемы просто из-за того, насколько близко они расположены друг к другу. Емкость – это способность системы сохранять электрический заряд.
Вывод затвора МОП-транзистора изолирован от других выводов оксидной пленкой. Кремний под затвором имеет полярность, противоположную стоку и истоку, что приводит к образованию PN-переходов (диодов) между областями затвора, стока и истока. Cgs и Cgd — емкости оксидных слоев, а Cds определяется емкостью перехода внутреннего диода.
Температурные характеристики
Разницы в емкостных характеристиках при разных температурах практически нет. Примеры измерения температуры показаны на рис. 3 (1)-(3).
Коммутационные и температурные характеристики MOSFET
Что такое время переключения MOSFET?
МОП-транзистор включается или выключается после того, как напряжение на затворе включается или выключается. Время между включением и выключением называется временем переключения. Различные времена переключения перечислены в Таблице 1 ниже. Обычно указываются td(on) , tF , td(off) и tr. ROHM определяет типичные значения, используя схему измерения, подобную той, что показана на рисунке 2.
Температурные характеристики
Повышение температуры влияет на время переключения незначительно – порядка 10% при 100°C. Другими словами, характеристики переключения в значительной степени не зависят от температуры. Примеры измерений показаны на рис. 3 (1)-(4).
Порог VGS: VGS(th)
VGS(th) — это напряжение, необходимое между затвором и истоком для включения МОП-транзистора. Другими словами, подача напряжения, превышающего VGS(th), включит МОП-транзистор.
Чтобы определить величину тока, протекающего через МОП-транзистор во включенном состоянии, необходимо обратиться к техническим характеристикам и электрическим характеристикам каждого элемента.
В таблице 1 приведены соответствующие электрические характеристики. В случае VDS=10 В для идентификатора 1 мА требуется пороговое напряжение от 1,0 В до 2,5 В.
Таблица 1: Электрические характеристики
ИД-ВГС и температурные характеристики
Примеры характеристик ID-VGS и пороговой температуры показаны на рисунках 1 и 2 выше. Как видно на рисунке 1, для большого тока требуется большое напряжение затвора.
Хотя модели, перечисленные в Таблице 1, имеют пороговое значение менее 2,5 В, рекомендуется использовать напряжение 4 В. Всегда проверяйте наличие достаточного напряжения на затворе для включения МОП-транзистора.
Возвращаясь к рисунку 2, мы видим, что пороговое значение уменьшается пропорционально температуре. Следовательно, температуру канала элемента можно рассчитать, отслеживая изменение порогового напряжения.