¿Cuál es el mejor MOSFET para cambiar corrientes pequeñas?

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¿Cuáles son las características más importantes que debe buscar en un MOSFET para cambiar una carga de precisión de 50 nA?

El MOSFET debe poder encender o apagar la carga dentro de 1us. Se debe minimizar el exceso / subestimación durante el cambio.

Editar:

Aquí hay un esquema simplificado del circuito que estoy describiendo.

Lacargaesde3.3Vylaresistenciade66MOhmdaunacorrientemuycercanaa50nAcuandoM1estáencendido.EstoseveafectadoporelRds_ondelMOSFETperoconunaresistenciadecargade66MOhmvaaserinsignificanteparacasicualquierRds_onrazonable.

Elsobreimpulso/subimpulsoestábiensiemprequeelvoltajeenlacarga(terminalsinconexiónatierradeR1)nosuperelos3.3Vodebajode0V.

Aquíhayunejemplodesimulación:

El transistor es un BSS84, el pin En se alimenta de la siguiente forma de onda:

Eltiempodesubida/bajadadeestaseñalesde10ns.

AquíestálacorrienteatravésdeR1:

La respuesta de activación es bastante rápida, el tiempo de subida de 0nA a 50nA es de 14ns. Hay algo de subestimación de 3.7nA. La respuesta de apagado es terrible, el tiempo de caída es de 18 ms de 50 nA a 50 pA. También hay 6nA de rebasamiento.

Durante el apagado, la corriente / tensión cae muy rápidamente hasta que la tensión de carga es de 2,1 V, luego disminuye lentamente a medida que se descarga un condensador.

Quiero que la corriente de carga caiga a 0A dentro de 1 us idealmente. Supongo que esto podría lograrse encontrando una forma de drenar la capacitancia de la fuente de drenaje de M1 rápidamente una vez que se haya apagado M1. Intenté usar otro MOSFET según el circuito a continuación, pero no logró lo que quería.

Edit2:

ReemplacéelcanalPM2conuncanalNyparecefuncionarbien:

La corriente a través de R1:

Elegí un M2 con Rds_on muy bajo. La corriente a través de R1 ahora cae a ~ 0A en 12.5ns.

¿Por qué todos decían que esto sería tan difícil? ¿Me estoy perdiendo algo aquí?

    
pregunta MattClimbs

2 respuestas

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"¿Por qué todos decían que esto sería tan difícil? ¿Me estoy perdiendo algo aquí?"

¿Le molesta en absoluto que el BSS84 utilizado en su modelo tenga una especificación de fugas de aproximadamente 2X el 50nA? estas tratando de cambiar?

Los MOSFET individuales están diseñados para Rds bajo para el tamaño del troquel, no tanto para cambiar corrientes extremadamente bajas (aunque tcrosley encontró uno que casi hará lo que quieras). Para cambiar corrientes bajas como esta, uno usaría un interruptor analógico de baja fuga. Por ejemplo, algo como DG2012 podría funcionar.

Recuerde que todos los modelos son incorrectos, y usted decide si es lo suficientemente correcto como para ser útil.

    
respondido por el gsills
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Los MOSFET de quad-canal SD5000 tienen una fuga de fuente de drenaje extremadamente baja: - típicamente por debajo de 1 nA (aunque el máximo es 10 nA). Vgs típico es bajo un voltio. Los tiempos de activación y desactivación suelen ser inferiores a 1 ns. Está clasificado para manejar señales de ± 10v.

Están disponibles en un paquete DIP en Future Electronics.

    
respondido por el tcrosley

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