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[参考译文] CSD25484F4:超声波脉冲发生器的 MOSFET 选择

Guru**** 670150 points
Other Parts Discussed in Thread: CSD17484F4, CSD25484F4, CSD15380F3, CSD13380F3, CSD25480F3, CSD25310Q2, CSD13202Q2
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/587187/csd25484f4-mosfet-selection-of-ultrasonic-pulser

器件型号:CSD25484F4
主题中讨论的其他器件:CSD17484F4CSD15380F3CSD13380F3CSD25480F3CSD25310Q2CSD13202Q2

为了实现工业 NDT 的低成本、大容量超声波应用、我正在研究是否可以切换一对 P/N-ch. MOSFET (高侧 PMOS 和低侧 NMOS)的速度足够快、并直接连接 FPGA、以避免使用分立式驱动器 IC。

脉冲发生器将是 MAX 10 FPGA。 栅极驱动电压为25V 或3、30V、并且使用大量并联 FPGA 输出引脚时、电流最多为几百毫安。

由于脉冲发生器电压(PMOS 源)也是电源电压、因此 MOSFET 需要低 RDS (ON)。 没有硬性限制、但越低越好、因为这样可以实现更高的脉冲电流、从而获得更好的超声波信号。 但是、快速上升时间仍然比导通电阻更重要。

我想高侧 P-ch。 MOSFET 将像10uF MLCC 这样的东西切换到1nF 的传感器。 低侧 N 沟道。 将切换回接地。

随附的原理图显示了传统、昂贵的方法、否则我们将采用这种方法。 我希望不再使用驱动器和额外的电源。

您能否建议使用一对分立式或双封装的 MOSFET 以实现最快速的开关?

由于  栅极电荷和导通电阻较低、我倾向于使用 CSD25484F4和 CSD17484F4、但我不是 MOSFET 方面的专家、因此我可以俯瞰一些东西。

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    理论上、只要驱动器电路(无论是独立驱动器还是由 FPGA 实现)设计正确(死区时间、强度等)、任何 MOSFET 都可以工作。
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    当然、但您是否同意驱动强度差需要非常低的 Qg?

    我希望以不超过100mA 的电流驱动。 I 可以达到的值越低、连接的引脚越少、36引脚 MAX 10没有太多 I/O

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    由于 FET 是电压驱动型器件、它们最终将始终打开、因此驱动器只决定器件的打开或关闭速度、我们提供了 SPICE 模型、因此您可以在电路中对其进行建模、以测试上升和下降时间是否正常
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    重点是、尽管驱动强度较低、但开关速度仍为几纳秒、同时 RDS (ON)仍然较低。

    我将进行仿真和测试、但我更希望获得产品建议。
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    很抱歉,这些 FET 的电量确实很低,但您可能需要查看 CSD15380F3、CSD13380F3和 CSD25480F3,它们的电量仍然较低。 供参考、这些都是硅晶圆级封装。
    讨论的所有器件都具有相对较大的 Rg (出于 ESD 保护目的)、确实会影响时序、最好的方法是进行仿真。
    传统塑料封装类型的另一个选项可能是 nch CSD13202Q2或 PCH CSD25310Q2
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    好的。 感谢您的建议。