A resposta está no final, mas, caso você não esteja familiarizado com o conceito de capacitor MOS, farei uma rápida revisão.
Capacitor MOS:
O Gate do transistor MOSFET é essencialmente um capacitor. Quando você aplica qualquer voltagem neste capacitor, ele responde acumulando uma carga elétrica:
A carga acumulada no eletrodo Gate é inútil, mas a carga sob o eletrodo forma um canal condutor que permite que uma corrente flua entre os terminais Source e Drain:
O transistor liga quando a carga armazenada neste capacitor se torna apreciável. A tensão do portão na qual isso acontece é chamada de tensão de limite (essencialmente é a tensão entre o portão e o corpo que é relevante aqui, mas vamos supor que o corpo seja definido como potencial zero).
Como você deve saber, carregar um capacitor através do resistor leva tempo (sempre há alguma resistência presente, mesmo que o esquema não contenha resistores). Esse tempo depende do valor do capacitor e do resistor:
Combinando todas as instruções acima, obtemos:
- O Transistor's Gate é um capacitor que deve ser carregado através de um resistor para que o transistor "ligue"
- Quanto maior a capacitância de entrada do Gate, mais tempo leva para ligar o transistor
- Quanto maior a resistência entre a fonte de tensão e o Gate, mais tempo leva para ligar o transistor
- Quanto maior a tensão aplicada externamente, menor é o tempo para ligar o transistor.
A resposta:
Quando as pessoas dizem "pouca capacidade de acionamento de porta", elas significam que os tempos de ligar e desligar o transistor em determinada configuração são muito longos.
"Muito tempo em comparação com o que?" você pode perguntar, e esta é a pergunta mais importante a ser feita. O tempo necessário para ligar / desligar depende de muitos aspectos, nos quais não quero entrar. Apenas como exemplo, pense em acionar o transistor com uma onda quadrada periódica com 50% de ciclo de serviço e período de 10ms. Você deseja que o transistor esteja LIGADO durante a fase alta e DESLIGADO durante a fase baixa do sinal. Agora, se o tempo de ativação do transistor em uma determinada configuração for 10ms, é claro que 5ms de sinal de fase alta não serão suficientes para ligá-lo. A configuração fornecida possui "capacidade de unidade de porta ruim".
Quando você usou o transistor para ligar o LED, não utilizou altas frequências de comutação, certo? Nesse caso, o tempo de comutação do transistor não era de grande importância - você só queria ver que ele liga / desliga eventualmente.
Resumo:
A "capacidade da unidade de porta" não pode ser boa ou ruim em geral, mas é boa o suficiente para a sua aplicação ou não. Depende dos tempos de troca que você deseja alcançar.
Para reduzir o tempo de troca, você pode fazer o seguinte:
- Reduza a resistência ao portão
- Aumente a classificação de tensão / corrente do circuito de acionamento
Não há nada que você possa fazer sobre a capacitância do Gate - ela é uma propriedade interna do transistor.
Espero que isto ajude
