Inngangskapasitans

Inngangskapasitans er den elektriske kapasiteten som ses inn mot inngangen til en elektronisk enhet, for eksempel en transistor, en operasjonsforsterker eller en logisk krets. Den beskriver hvor mye ladning som må flyttes for en endring i inngangsspenningen, og påvirker hvor raskt signaler kan endres. Enheten er farad, men i praksis brukes ofte picofarad (pF).

Inngangskap består av de indre kapasitansene mellom inngang og andre noder, som i MOSFET er C_gs og C_gd, og i bipolare transistorer C_be og C_bc, i tillegg til parasitære kapasitansar i pakking og kretskort. Den faktiske inngangskapaciteten avhenger av konfigurasjon og frekvensinnhold.

Effekt av konfigurasjon og Miller-effekten: I forsterkningsskjemaer der utgangen varierer med negativ inngang, blir C_gd forstørret av Miller-effekten og gir en høyere effektiv inngangskap. Den omtrentlige verdien er C_in,eff ≈ C_gs + C_gd (1 - A_v). For store verdier av |A_v| kan den effektive inngangskapaciteten være betydelig større enn de fysiske komponentene.

Betydning for ytelse: Inngangskapasitansen bestemmer sammen med kildeimpedansen RC-tiden og båndbredden. En høy C_in i kombinasjon med kildeimpedansen R_s gir en lavere grensefrekvens f_3dB ≈ 1/(2π R_s C_in). Derfor er C_in viktig ved design av høyhastighets kretser og oppgis i datablad.

Eksempel: CMOS-inngangskap varierer fra få til noen titalls pF per inngang avhengig av teknologi og pakking.