¿cómo un mejor aislamiento entre la puerta y el canal en un mosfet produce una impedancia de entrada más alta?

Impedancia simplificada:

Wikipedia dice acerca de la impedancia

  

La impedancia extiende el concepto de resistencia a los circuitos de CA [...]

Por lo tanto, funciona como la resistencia habitual: denota la relación de voltaje U a corriente I a través de una parte de un circuito eléctrico. Al igual que la resistencia, la impedancia es la medida de las fuerzas " que impiden el flujo de corriente "; una impedancia más alta resulta en menos flujo de corriente para un voltaje dado, etc. (Pero a diferencia de la resistencia simple, el valor de la impedancia puede variar con la frecuencia y la amplitud).

Source o output mide la capacidad (o más correctamente: la incapacidad) de una fuente de voltaje (o salida) para mantener su voltaje cuando la corriente es dibujada de la fuente. Esto se puede imaginar como una resistencia en serie con la fuente. En los circuitos reales, a menudo se prefiere una menor impedancia de source , ya que significa que la fuente puede suministrar más potencia (corriente), lo que puede generar señales más robustas, entre otras cosas.

De la misma manera, la impedancia de entrada describe cuánta corriente tomará la entrada desde una fuente de voltaje para alcanzar / mantener un cierto voltaje La impedancia de entrada más alta a menudo se prefiere, ya que significa que la entrada necesita / consume menos energía.

Por lo tanto, una salida de alta impedancia generalmente no funcionará demasiado bien con una entrada de baja impedancia; todas las demás combinaciones deberían funcionar.

Dicho de otra manera: la impedancia de una salida o entrada se puede imaginar como una resistencia del mismo valor en serie con la señal y, por lo tanto, determina los límites de la entrada o salida: una salida, por ejemplo, de 5V con una impedancia de 1000 Ohm no entregará en ningún caso más de 5V / 1000Ohm = 5mA de corriente, y una entrada adjunta debe consumir mucho menos que esos 5mA para una buena transferencia de señal.

Del mismo modo, una entrada de impedancia de 1000 ohmios nunca consumirá más de 5 mA cuando se alimente con un voltaje de 5 V, y una salida adjunta debería proporcionar significativamente más que esos 5 mA para señales estables.

El factor principal de la impedancia de entrada de la puerta de un MOSFET es la capacidad de la puerta, que debe cargarse o descargarse al cambiar. Cuanto mayor sea la capacidad de la compuerta, más corriente se necesita para cargarla / descargarla rápidamente; esto es igual a una impedancia de entrada más baja.

El aislamiento de los MOSFET comunes se puede aumentar haciendo que la capa de aislamiento sea más gruesa. Dependiendo de los materiales, esto puede significar que la capacidad del condensador (imaginado) de la compuerta y el sustrato disminuye, lo que aumenta la impedancia de entrada. - Posiblemente a costa de una mayor tensión de umbral V _th .

En estado estable, la corriente de fuga es el componente principal que determina la impedancia; como usted dijo: un mejor aislamiento significa una mayor resistencia (y menos fugas) y esto equivale a una mayor impedancia de entrada. - Aunque la corriente de fuga es minúscula y puede descuidarse, esp. en comparación con la corriente que normalmente se utiliza para cargar / descargar la puerta. (Ejemplo: la corriente de fuga puede ser del orden de 100nA @ 10V _GS , que calcula una resistencia de 100MOhm, que es mega Ohm.)