La risposta è alla fine, ma, nel caso in cui non si abbia familiarità con il concetto di condensatore MOS, farò una rapida revisione.
Condensatore MOS:
Il transistor Gate del MOSFET è essenzialmente un condensatore. Quando si applica qualsiasi tensione a questo condensatore, risponde accumulando una carica elettrica:
La carica accumulata sull'elettrodo Gate è inutile, ma la carica sotto l'elettrodo forma un canale conduttivo che consente al flusso di corrente tra i terminali di Source e Drain:
Il transistor si accende quando la carica immagazzinata in questo condensatore diventa apprezzabile. La tensione di gate a cui ciò accade si chiama tensione di soglia (essenzialmente è la tensione gate-to-body che è rilevante qui, ma supponiamo che il corpo sia definito come potenziale zero).
Come forse saprai, caricare un condensatore tramite un resistore richiede tempo (c'è sempre della resistenza presente, anche se lo schema non contiene resistori). Questa volta dipende dal valore del condensatore e del resistore:
Combinando insieme tutte le affermazioni di cui sopra otteniamo:
- Transistor's Gate è un condensatore che dovrebbe essere caricato attraverso un resistore affinché il transistor si "accenda"
- Maggiore è la capacità di ingresso del Gate, maggiore è il tempo necessario per accendere il transistor
- Maggiore è la resistenza tra la sorgente di tensione e il Gate, maggiore è il tempo necessario per accendere il transistor
- Maggiore è la tensione applicata esternamente, più breve è il tempo necessario per accendere il transistor.
La risposta:
Quando la gente dice "scarsa capacità di pilotaggio del gate", significa che i tempi di accensione e spegnimento del transistor in una data configurazione sono troppo lunghi.
"Troppo a lungo rispetto a cosa?" potresti chiedere, e questa è la domanda più importante da porre. I tempi di accensione / spegnimento richiesti dipendono da molti aspetti, nei quali non voglio approfondire. A titolo di esempio, pensate di guidare il transistor con un'onda quadra periodica con ciclo di lavoro del 50% e periodo di 10 ms. Si desidera che il transistor sia ON durante la fase alta e OFF durante la fase bassa del segnale. Ora, se il tempo di accensione del transistor in una data configurazione sarà di 10ms, è chiaro che 5ms di segnale in fase alta non saranno sufficienti per accenderlo affatto. La configurazione indicata ha "scarsa capacità di gate drive".
Quando hai usato il transistor per accendere il LED, non hai utilizzato alte frequenze di commutazione, giusto? In questo caso, il tempo di commutazione del transistor non era di grande importanza - volevi solo vedere che alla fine si accenderà / spegnerà.
Sommario:
La "capacità del gate drive" non può essere buona o cattiva in generale, ma è sufficiente per l'applicazione o no. Dipende dai tempi di commutazione che si desidera raggiungere.
Al fine di ridurre i tempi di commutazione, è possibile effettuare le seguenti operazioni:
- Ridurre la resistenza al cancello
- Aumentare la tensione / corrente nominale del circuito di pilotaggio
Non c'è nulla che tu possa fare riguardo alla capacità di Gate: è una proprietà integrata del transistor.
Spero che sia di aiuto
