Como uma entrada MOSFET se comporta como um capacitor? Isso faz uma aplicação diferente para um BJT?

Uma entrada MOSFET se comporta como um capacitor devido à sua estrutura de porta. A porta de um MOSFET é isolada do canal por uma fina camada de óxido, formando uma capacitância porta-fonte. Quando uma tensão é aplicada à porta, ela cria um campo elétrico que controla a condutividade do canal. Esta natureza capacitiva significa que a porta consome muito pouca corrente, necessitando principalmente de carga para alterar a tensão da porta. Isso é diferente de um BJT, onde a corrente de base controla a operação do transistor, levando a diferentes considerações de aplicação, como requisitos de potência de entrada mais baixos e velocidades de comutação mais rápidas para MOSFETs.

Um MOSFET se comporta como um capacitor devido à capacitância entre sua porta e a fonte (e também entre a porta e o dreno). Isto ocorre porque a porta é separada do canal subjacente por uma fina camada isolante, normalmente dióxido de silício. Quando a tensão é aplicada à porta, ela acumula carga, da mesma forma que um capacitor. A quantidade de carga na porta controla o campo elétrico e, portanto, a condutividade do canal. Este comportamento capacitivo afeta as características de comutação dos MOSFETs, tornando-os adequados para aplicações de alta velocidade e alta frequência.

A diferença entre um BJT e um MOSFET na aplicação decorre principalmente de suas características operacionais. BJTs são dispositivos controlados por corrente onde a corrente de base controla a maior corrente coletor-emissor. Isso torna os BJTs adequados para aplicações que exigem controle preciso de corrente. Os MOSFETs, por outro lado, são dispositivos controlados por tensão onde a tensão da porta controla o fluxo de corrente através do canal dreno-fonte. Os MOSFETs são preferidos em aplicações que exigem comutação de alta velocidade e baixo consumo de energia de entrada devido à sua alta impedância de entrada e porta capacitiva. Além disso, os MOSFETs são mais eficientes no tratamento de altas correntes e tensões, tornando-os ideais para aplicações de energia.

A diferença entre um capacitor e um MOSFET está em suas funções e construção. Um capacitor é um componente passivo que armazena e libera energia elétrica na forma de um campo elétrico entre suas placas. É usado para aplicações de armazenamento, filtragem e temporização de energia. Um MOSFET, por outro lado, é um dispositivo semicondutor ativo usado para comutação e amplificação. Embora um MOSFET exiba comportamento capacitivo em sua porta, ele funciona principalmente como uma chave ou amplificador em circuitos eletrônicos, controlando o fluxo de corrente através de seu canal com base na tensão da porta.

Usar um MOSFET em vez de um BJT para ligar e desligar um motor CC costuma ser melhor devido a várias vantagens. Os MOSFETs têm menor resistência, resultando em menos dissipação de energia e maior eficiência, o que é crítico para aplicações que exigem muita energia, como motores de acionamento. Eles podem alternar mais rapidamente que os BJTs, permitindo um controle mais preciso da velocidade e posição do motor. Além disso, a alta impedância de entrada dos MOSFETs significa que eles consomem uma corrente de porta insignificante, reduzindo a carga no circuito de controle. Esses recursos tornam os MOSFETs mais adequados para controle eficiente e preciso de motores CC.