Overgangsfrequentie van MOSFET Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening
Formule gebruikt
Overgangsfrequentie = Transconductantie/(2*pi*(Bronpoortcapaciteit+Gate-drain-capaciteit))
ft = gm/(2*pi*(Csg+Cgd))
Deze formule gebruikt 1 Constanten, 4 Variabelen
Gebruikte constanten
pi - Constante de Arquimedes Waarde genomen als 3.14159265358979323846264338327950288
Variabelen gebruikt
Overgangsfrequentie - (Gemeten in Hertz) - De overgangsfrequentie is een term die de snelheid of frequentie beschrijft waarmee een verandering of overgang plaatsvindt van de ene toestand naar de andere.
Transconductantie - (Gemeten in Siemens) - Transconductantie wordt gedefinieerd als de verhouding van de verandering in de uitgangsstroom tot de verandering in de ingangsspanning, waarbij de poort-bronspanning constant wordt gehouden.
Bronpoortcapaciteit - (Gemeten in Farad) - De bronpoortcapaciteit is een maat voor de capaciteit tussen de bron- en poortelektroden in een veldeffecttransistor (FET).
Gate-drain-capaciteit - (Gemeten in Farad) - Gate-drain-capaciteit is een parasitaire capaciteit die bestaat tussen de gate- en drain-elektroden van een veldeffecttransistor (FET).
STAP 1: converteer ingang (en) naar basiseenheid
Transconductantie: 0.5 Millisiemens --> 0.0005 Siemens (Bekijk de conversie hier)
Bronpoortcapaciteit: 8.16 Microfarad --> 8.16E-06 Farad (Bekijk de conversie hier)
Gate-drain-capaciteit: 7 Microfarad --> 7E-06 Farad (Bekijk de conversie hier)
STAP 2: Evalueer de formule
Invoerwaarden in formule vervangen
ft = gm/(2*pi*(Csg+Cgd)) --> 0.0005/(2*pi*(8.16E-06+7E-06))
Evalueren ... ...
ft = 5.24917358482504
STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer
5.24917358482504 Hertz --> Geen conversie vereist
DEFINITIEVE ANTWOORD
5.24917358482504 5.249174 Hertz <-- Overgangsfrequentie
(Berekening voltooid in 00.020 seconden)

Credits

Gemaakt door Payal Priya
Birsa Institute of Technology (BEETJE), Sindri
Payal Priya heeft deze rekenmachine gemaakt en nog 600+ meer rekenmachines!
Geverifieërd door Anshika Arya
Nationaal Instituut voor Technologie (NIT), Hamirpur
Anshika Arya heeft deze rekenmachine geverifieerd en nog 2500+ rekenmachines!

15 Interne capacitieve effecten en hoogfrequent model Rekenmachines

Geleiding van kanaal van MOSFET's
Gaan Geleiding van kanaal = Mobiliteit van elektronen aan het oppervlak van het kanaal*Oxidecapaciteit*(Kanaalbreedte/Kanaallengte)*Spanning over Oxide
Overgangsfrequentie van MOSFET
Gaan Overgangsfrequentie = Transconductantie/(2*pi*(Bronpoortcapaciteit+Gate-drain-capaciteit))
Omvang van elektronenlading in kanaal van MOSFET
Gaan Elektronenlading in kanaal = Oxidecapaciteit*Kanaalbreedte*Kanaallengte*Effectieve spanning
Faseverschuiving in uitgangs-RC-circuit
Gaan Faseverschuiving = arctan(Capacitieve reactantie/(Weerstand+Belastingsweerstand))
Lagere kritische frequentie van Mosfet
Gaan Hoekfrequentie = 1/(2*pi*(Weerstand+Ingangsweerstand)*Capaciteit)
Uitgang Miller-capaciteit Mosfet
Gaan Uitgang Miller-capaciteit = Gate-drain-capaciteit*((Spanningsversterking+1)/Spanningsversterking)
Poort naar bronkanaalbreedte van MOSFET
Gaan Kanaalbreedte = Overlapcapaciteit/(Oxidecapaciteit*Overlappingslengte)
Totale capaciteit tussen poort en kanaal van MOSFET's
Gaan Gate Channel-capaciteit = Oxidecapaciteit*Kanaalbreedte*Kanaallengte
Faseverschuiving in ingangs-RC-circuit
Gaan Faseverschuiving = arctan(Capacitieve reactantie/Ingangsweerstand)
Overlapcapaciteit van MOSFET
Gaan Overlapcapaciteit = Kanaalbreedte*Oxidecapaciteit*Overlappingslengte
Kritieke frequentie in RC-circuit met hoge frequentie-ingang
Gaan Hoekfrequentie = 1/(2*pi*Ingangsweerstand*Miller-capaciteit)
Capacitieve reactantie van Mosfet
Gaan Capacitieve reactantie = 1/(2*pi*Frequentie*Capaciteit)
Miller-capaciteit van Mosfet
Gaan Miller-capaciteit = Gate-drain-capaciteit*(Spanningsversterking+1)
Kritische frequentie van Mosfet
Gaan Kritische frequentie in decibels = 10*log10(Kritische frequentie)
Verzwakking van RC-circuit
Gaan Verzwakking = Basisspanning/Ingangsspanning

15 MOSFET-karakteristieken Rekenmachines

Geleiding van kanaal van MOSFET met behulp van poort-naar-bronspanning
Gaan Geleiding van kanaal = Mobiliteit van elektronen aan het oppervlak van het kanaal*Oxidecapaciteit*Kanaalbreedte/Kanaallengte*(Gate-bronspanning-Drempelspanning)
Spanningsversterking gegeven Belastingsweerstand van MOSFET
Gaan Spanningsversterking = Transconductantie*(1/(1/Belastingsweerstand+1/Uitgangsweerstand))/(1+Transconductantie*Bron weerstand)
Overgangsfrequentie van MOSFET
Gaan Overgangsfrequentie = Transconductantie/(2*pi*(Bronpoortcapaciteit+Gate-drain-capaciteit))
Maximale spanningsversterking op biaspunt
Gaan Maximale spanningsversterking = 2*(Voedingsspanning-Effectieve spanning)/(Effectieve spanning)
Spanningsversterking met klein signaal
Gaan Spanningsversterking = Transconductantie*1/(1/Belastingsweerstand+1/Eindige weerstand)
Spanningsversterking gegeven afvoerspanning
Gaan Spanningsversterking = (Afvoerstroom*Belastingsweerstand*2)/Effectieve spanning
Poort naar bronkanaalbreedte van MOSFET
Gaan Kanaalbreedte = Overlapcapaciteit/(Oxidecapaciteit*Overlappingslengte)
Lichaamseffect op transconductantie
Gaan Transconductantie van het lichaam = Verandering in drempel naar basisspanning*Transconductantie
Maximale spanningsversterking bij alle spanningen
Gaan Maximale spanningsversterking = (Voedingsspanning-0.3)/Thermische spanning
Verzadigingsspanning van MOSFET
Gaan Afvoer- en bronverzadigingsspanning = Gate-bronspanning-Drempelspanning
Voorspanning van MOSFET
Gaan Totale momentane biasspanning = DC-voorspanning+Gelijkstroomspanning
Versterkingsfactor in MOSFET-model met klein signaal
Gaan Versterkingsfactor = Transconductantie*Uitgangsweerstand
Transconductantie in MOSFET
Gaan Transconductantie = (2*Afvoerstroom)/Overdrive-spanning
Drempelspanning van MOSFET
Gaan Drempelspanning = Gate-bronspanning-Effectieve spanning
Geleiding in lineaire weerstand van MOSFET
Gaan Geleiding van kanaal = 1/Lineaire weerstand

Overgangsfrequentie van MOSFET Formule

Overgangsfrequentie = Transconductantie/(2*pi*(Bronpoortcapaciteit+Gate-drain-capaciteit))
ft = gm/(2*pi*(Csg+Cgd))

Waarom wordt MOSFET gebruikt voor hoogfrequente toepassingen?

MOSFET's kunnen op hoge frequenties werken, ze kunnen snelle schakeltoepassingen uitvoeren met weinig uitschakelverliezen. In vergelijking met de IGBT heeft een vermogens-MOSFET de voordelen van een hogere commutatiesnelheid en een grotere efficiëntie tijdens gebruik bij lage spanningen.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!