Detalhamento dos parâmetros do MOSFET

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Tensão de ativação VT – Tensão de ativação (também chamada de tensão de limiar): é a tensão no gate necessária para que se crie um canal condutor entre o polo de fonte S e o polo de dreno D； -MOSFET de canal N padrão, com VT em torno de 3 a 6 V ； -Graças a melhorias no processo de fabricação, é possível reduzir o valor de VT do MOSFET para 2–3 V. 2. A resistência de entrada em corrente contínua RGS – ou seja, a razão entre a tensão aplicada entre o gate e o source e a corrente que flui pelo gate – é uma característica que, às vezes, é expressa pela corrente que passa pelo gate. O valor de RGS em um MOSFET pode facilmente ultrapassar 10¹⁰ Ω. 3. Tensão de ruptura gate-source BVGS – A tensão VGS em que a corrente de gate IG aumenta drasticamente, a partir de zero, à medida que a tensão gate-source é elevada, é denominada tensão de ruptura gate-source BVGS. 4. Tensão de ruptura entre dreno e fonte BVDS – Sob a condição de VGS=0 (modo fortalecido), a tensão VDS no momento em que a corrente ID começa a aumentar drasticamente, à medida que a tensão entre dreno e fonte é aumentada, é chamada de tensão de ruptura entre dreno e fonte, BVDS. As causas desse aumento repentino de ID são as seguintes: (1) Ruptura por avalanche na camada de esvaziamento perto do dreno; (2) Ruptura por tunelamento entre dreno e fonte. Em alguns MOSFETs, o comprimento do canal é pequeno; portanto, ao aumentar a tensão VDS, a camada de esvaziamento se expande cada vez mais em direção à região da fonte, fazendo com que o comprimento do canal se torne zero. Isso resulta em tunelamento entre dreno e fonte. Após o tunelamento, os portadores de carga presentes na região da fonte são atraídos pelo campo elétrico da camada de esvaziamento, chegando à região do dreno, o que gera uma grande corrente ID.

5. Transconductância em baixas frequências gm – Sob a condição de VDS sendo um valor fixo, a razão entre a variação pequena da corrente no dreno e a variação pequena da tensão entre grade e fonte é chamada de transconductância – gm. Ela reflete a capacidade da tensão entre grade e fonte de controlar a corrente no dreno. É um parâmetro importante para caracterizar a capacidade de amplificação do MOSFET. Geralmente, seu valor fica entre alguns miliampères por volt.

6. Capacitância inter-eletrodo – Existem capacitâncias inter-eletrodo entre os três eletrodos: capacitância entre grade e fonte CGS, capacitância entre grade e dreno CGD e capacitância entre dreno e fonte CDS. CGS e CGD têm valores entre 1 e 3 pF, enquanto CDS fica entre 0,1 e 1 pF.

7. Resistência de condução RON – A resistência de condução RON indica o impacto de VDS sobre ID. É o inverso da inclinação da reta tangente às características do dreno em um determinado ponto. Na região de saturação, ID quase não muda com VDS, e o valor de RON é alto, geralmente entre algumas dezenas de quilohms e centenas de quilohms. Como nos circuitos digitais, os MOSFETs geralmente operam com VDS=0, então a resistência de condução RON pode ser aproximada pelo valor em origem. Para MOSFETs comuns, o valor de RON fica abaixo de algumas centenas de ohms.

8. Fator de ruído em baixas frequências NF – O ruído é causado pela irregularidade no movimento dos portadores de carga dentro do dispositivo. Devido a isso, mesmo sem sinal de entrada, o amplificador apresenta variações irregulares de tensão ou corrente na saída. O nível de ruído é geralmente expresso pelo fator de ruído NF, cuja unidade é decibel (dB). Quanto menor esse valor, menor é o ruído gerado pelo dispositivo. O fator de ruído em baixas frequências é medido nessa faixa de frequência. O fator de ruído dos transistores de efeito de campo é de alguns decibéis, o que é menor do que o dos transistores bipolares.