O que é frequência de transição de um MOSFET?

Passo 1

O enunciado pergunta “o que é frequência de transição de um MOSFET?”. Esse conceito faz parte da análise em frequência de transistores, em particular do parâmetro chamado fT. Para entender e definir fT precisamos recorrer ao pequeno-sinal do MOSFET, ao ganho de corrente do transistor e ao modo como esse ganho cai com a frequência devido às capacitâncias parasitas.

Passo 2

No modelo pequeno-sinal de um MOSFET, o ganho de corrente curto-circuito porta-dreno (denotado por h21) pode ser aproximado por
h21(jomega) approx gmjomega,(Cgs+Cgd),,
onde
gm é a transcondutância do transistor,
Cgs é a capacitância gate-source e
Cgd é a capacitância gate-drain.

Passo 3

A frequência de transição fT é definida como a frequência na qual o módulo do ganho de corrente se torna unitário, isto é,
l|h21(j2pi fT)r| = 1
Substituindo a expressão de h21 e igualando o módulo a 1, obtemos
1 = gm2pi fT,(Cgs+Cgd) Longrightarrow fT = gm2pi,(Cgs+Cgd),

Passo 4

Interpretando, fT representa a frequência máxima à qual o MOSFET ainda consegue fornecer ganho de corrente maior que 1. Acima dessa frequência, o transistor não consegue mais “amplificar” corrente, pois as capacitâncias internas limitam a resposta de alta frequência.

Resposta

A frequência de transição de um MOSFET, denotada por fT, é a frequência na qual o ganho de corrente curto-circuito porta-dreno cai para 1. Numericamente, vale aproximadamente
fT = gm2pi,(Cgs+Cgd),

Exercícios relacionados