Почему паразитная емкость в MOSFET упоминается гораздо чаще, чем паразитная индуктивность?

Мне кажется, что в МОП-транзисторах паразитная индуктивность была бы так же важна, как и паразитная емкость. Однако я никогда не видел, чтобы кто-то серьезно обсуждал паразитную индуктивность.

Является ли влияние паразитной индуктивности на работу полевого МОП-транзистора не очень важным или имеет гораздо меньшее влияние по сравнению с паразитной емкостью?

Он намного меньше и, следовательно, влияние не очень важно.
В каком контексте? дизайн ИС? усилители основной полосы? ВЧ усилители? Силовая электроника?
в контексте RF усилителя.
Мощный полевой МОП-транзистор можно рассматривать как тысячи маломощных полевых МОП-транзисторов, параллельно соединенных на одном кристалле. Я полагаю, что раньше они производились именно так, правда ли это до сих пор, я не знаю. В любом случае, учтите, что параллельные крошечные (pf) емкости добавляют, что дает несколько нанофарад, в то время как параллельные крошечные индуктивности уменьшают общую индуктивность, и вы поймете, почему — в контексте мощных полевых МОП-транзисторов — важна именно емкость. Для усиления слабого сигнала я ожидаю, что оба будут иметь значение. См. фото на embedded.com/print/4019426

Ответы (3)

Для типичных применений (как правило, 10–100 В; 1–10 А, < 10 МГц) физика кремния означает, что емкость структур полевых транзисторов (и связанные с ними паразитные факторы) имеет значения, которые оказывают более значительное влияние на схему, чем индуктивность (обычно связанная с соединительными проводами и конструкцией корпуса).

Однако на высоких частотах (конечно > 100 МГц); с некоторыми DC/DC-преобразователями (низкое напряжение и большие токи) индуктивные паразитные помехи могут стать значительными и критическими. В этих рабочих диапазонах индуктивность вывода затвора может существенно влиять на скорость переключения транзистора; индуктивность в источнике также может влиять на это. Индуктивность в стоке может привести к возникновению больших повреждающих напряжений между внутренними узлами истока и стока транзистора, что может привести к повреждению устройства.

Структура полевого МОП-транзистора учитывает различные емкости, в том числе емкости перехода, емкости боковых стенок, которые проявляются на высоких частотах для ограничения частотной характеристики.

Говоря об индуктивностях, для работы полевой МОП-транзистор должен быть подключен к внешней цепи, в большинстве случаев с помощью проволочного соединения. Эти соединения имеют паразитную индуктивность.

Этими паразитными индуктивностями пренебрегают, когда мы обычно используем МОП-транзистор в качестве усилителя, потому что они работают в режиме насыщения, когда ток почти постоянен. Однако, когда МОП-транзистор используется для высокочастотных переключений, они становятся столь же важными, как и паразитные емкости.

Например, индуктивность затвора и входная емкость транзистора могут составлять генератор. Этого следует избегать, так как это приводит к очень высоким коммутационным потерям.

Паразитная индуктивность представляет собой сумму соединительного провода и дорожек печатной платы. Так что это действительно функция типа корпуса и схемы платы. В большинстве случаев паразитная емкость более значительна. Когда вы сравниваете энергию, хранящуюся в C и L, вы обнаружите что C намного выше. Вот почему для powermos обычно более полезно реализовать ZVS, а не ZCS, несмотря на тот факт, что они оба действительны. При действительно высокой мощности, больших токах и низких напряжениях паразитная индуктивность становится гораздо более значительной. Помните что напряжение на индуктивной дорожке = L, умноженное на скорость изменения тока. Паразитная индуктивность может резонировать и действительно резонирует с емкостью МОП-транзистора с вариантом напряжения, вызывая паразитные колебания, как правило, на УКВ. Если с ними не справиться, вы можете выйти из строя излучаемой ЭМС.Наведенные напряжения из-за быстро меняющихся токов могут испортить вашу схему или чувствительные схемы в других частях продукта. За десятилетия паразитная емкость powermos ухудшилась, так как сопротивление снизилось, но индуктивность стала немного лучше с SMD.