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MOSFET-Gate-Kapazität vs. Gate-Treiberspannung in Python plotten

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Mit UliEngineering kannst du leicht die äquivalente Gate-Kapazität eines MOSFETs gegen die Gate-Treiberspannung plotten. Beachte, dass das Gate eines MOSFETs kein einfacher Kondensator ist, sondern eine (als konstant angenommene) Ladung enthält. Die Gate-Kapazität ist die äquivalente Kapazität, die erforderlich wäre, um diese Ladung bei einer gegebenen Spannung zu speichern.

In diesem Beispiel plotten wir die Gate-Kapazität eines IRF540N-MOSFETs mit einer Gesamt-Gate-Ladung von 94 nC.

plot_mosfet_gate_capacitance.py
from UliEngineering.Electronics.MOSFET import mosfet_gate_capacitance_from_gate_charge
from UliEngineering.EngineerIO import normalize_numeric
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# MOSFET-Parameter definieren
Qg = normalize_numeric("94 nC")
# Ab 2V minimaler Schwellspannung plotten
Vg_th = normalize_numeric("2 V")
Vgs = np.linspace(Vg_th, 20, 1000) # V

# Gate-Kapazität berechnen
Cgs = mosfet_gate_capacitance_from_gate_charge(Qg, Vgs)

# Gate-Kapazität plotten
plt.style.use('ggplot')
plt.plot(Vgs, Cgs*1e9)
plt.xlabel("Gate-Treiberspannung (V)")
plt.ylabel("Gate-Kapazität (nF)")
plt.title("MOSFET-Gate-Kapazität vs. Gate-Treiberspannung")

plt.savefig("MOSFET-Gate-Capacitance.svg")

MOSFET-Gate-Kapazität nach Gate-Treiberspannung

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