R: Mosfet

From: Andrea Francinelli <a.francinelli_at_libero.it>
Date: 1999/12/06

Nicola Scolari <Nicola.Scolari_at_epfl.ch> wrote in message
3842722C.9BDFF02F_at_epfl.ch...

> [...]
> Lo svantaggio e' che il Mos e' piu' lento di un BJT in
> generale.

Ciao Nicola.

In generale la tua affermazione e' vera se parliamo di MOSFET
utilizzati come dispositivi integrati di segnale (quindi logiche).
In questo caso la lentezza la si deve principalmente al fatto
che la capacita' di gate del MOSFET e' un grosso limite quando
si deve commutare il dispositivo. Infatti essa, unita ad una relativamente
"elevata" resistenza di canale, genera una costante di tempo
che rallenta il segnale e ne limita le prestazioni.

Come saprai il modo per ovviare a questi inconvenienti e' quello
di ridurre la capacita' gate (con l'integrazione spinta) oppure
fare MOS con canali piu' grandi.

Purtroppo le cose si ribaltano completamente quando si passa
nel dominio dei grandi segnali. Nelle applicazioni di potenza
di tipo switching i MOSFET vengono preferiti proprio per la
loro elevata velocita' di commutazione rispetto ai BJT. Infatti
i bipolari, quando utilizzati in forte saturazione come negli
switch di potenza, presentano un "inductive storage time" (tempo di
immagazzinamento - tsi) che puo' essere dell'ordine di svariati
microsecondi. Esso puo' essere un limite quando devono essere
commutati forti carichi induttivi, ed e' dovuto proprio alla
natura bipolare del transistor. Principalmente si tratta di dover
estrarre le cariche minoritarie dalla base (durante lo
spegnimento), per le quali generalmente si richiede,
tra l'altro, una Vbe negativa (non che sia strettamente
necessaria pero' aiuta molto). Esistono varie tecniche
per cercare di diminuire il tsi (ad esempio una classica
e' quella di utilizzare degli appositi circuiti per impedire
al BJT la profonda saturazione).

Il MOSFET, essendo un componente di tipo unipolare non
presenta questo problema e pertanto l'unica carica da rimovere
durante lo spegnimento, e' quella della capacita' di ingresso
che puo' essere anche molto elevata (a causa della capacita'
parassita di Miller tra gate e drain) ma generalmente richiede
minore tempo rispetto a quella del BJT.

Quindi in applicationi tipo Switching di potenza il MOSFET
e' generalmente piu' veloce di un bipolare. (Poi comunque
andrebbe visto ogni specifico caso).

Andrea Francinelli
a.francinelli_at_libero.it
Received on Mon Dec 06 1999 - 00:00:00 CET