Nejlepší odpověď
Podívejte se na obrázek výše. Představte si, že mezi dvěma prsty této osoby je trubka. Pokud sevře dostatečně silně, otvor potrubí bude zcela uzavřen.
Nyní se podívejme na MOSFET:
Když na bránu použijeme vhodné napětí, vytvoří se mezi zdrojem a odtokem kanál. Ve skutečnosti jsme vytvořili potrubí mezi zdrojem a odtokem, aby se náboje mohly pohybovat ze zdroje do odtoku.
Dále použijeme napětí mezi zdrojem a odtokem. To způsobí pohyb náboje mezi zdrojem a odtokem. Ale také to změní tvar kanálu:
Nyní se kanál začne vyčerpávat směrem ke konci odtoku. Je to proto, že odtok má kladný potenciál a záporné náboje z kanálu nejblíže odtoku jsou vytahovány do odtoku.
Jak zvyšujeme napětí VDS, bude dosaženo bodu, když bude kanál je úplně odříznuto:
Za kanál bylo zodpovědné napětí brány. A tak dlouho, dokud nedocházelo k odtržení, brána řídila tok nábojů ze zdroje do odtoku kanálem.
Jakmile dojde k odtržení, naše potrubí již nepřipojuje zdroj k vypustit. Brána ztrácí kontrolu nad tokem poplatků mezi zdrojem a odtokem.
Takže tok poplatků nyní nasycuje nebo dosahuje maximální hodnoty. Hodnota Vds v tomto bodě se nazývá hodnota nasycení Vds.
Důvod, proč proud v tomto bodě nasycuje a nemůže se dále zvyšovat, lze pochopit analogií vodního potrubí. Když je ventil k vodovodnímu potrubí zcela otevřen, rychlost průtoku vody potrubím dosáhne svého maximálního limitu a nelze jej již dále zvýšit.
Takže na závěr se při FET odtrhne brána ztrácí kontrolu nad tokem nábojů mezi zdrojem a odtokem.
Odpověď
Pozor: na tuto otázku se obvykle odpovídá nesprávně.
„Pinch-off“ je není sevřený. Během provozního režimu odstřeďování neklesne odtokový proud na nulu. Místo toho se Id aktuální stane konstantní a zůstane relativně nezávislý na napětí Vds . „Režim Pinch-off“ v tranzistorech FET je podobný lineární provozní oblasti tranzistorů BJT.
S obvyklým připojením společného zdroje NF kanálu JFET, jako Vgs hradlové napětí je čím dál více záporné, kanál se zužuje, protože do kanálu ze strany vnikají pohyblivé zóny vyčerpání. Nakonec se tyto zóny vyčerpání setkávají … ale kanál se nezavírá! Místo toho se kanál stává dlouhým průchodem konstantní šířky. V rámci tohoto kanálu dochází k lavinovým poruchám, protože se malé části kanálu snaží uzavřít. Ale kdykoli se to stane, objeví se na uzavřené části větší napětí, které pohání zpět DZ a znovu otevře kanál.
Během režimu odtržení se kanál chová velmi divně: už to není Místo toho, když se Vds napětí odtokového zdroje zvýší, vodivý kanál fyzicky poroste! Je to magický rezistor, odpor, který se snaží udržovat konstantní proud i proti měnícím se napětím na něm umístěným.
Jednoduše řečeno, FET v režimu pinch-off je zdrojem konstantního proudu řízeného napětím, zatímco FET mimo pinch-off je napětím řízený odpor. Například můžeme použít FET jako variabilní rezistory, které slouží jako ovladače hlasitosti zvuku nebo analogové potenciometry. Děláme to tak, že udržujeme nízkou hodnotu Vgs , takže kanál zůstane dokořán a nepřejde do režimu Pinch-off.
Pokud prozkoumáme sadu provozních křivek pro FET, graf Id / Vds , režim Pinch-off je v oblasti, kde Id křivky mají ploché vrcholy nebo se mírně svažují nahoru s velkým nárůstem napětí Vds .
Takže pokud jde o Pinch-off, co je tedy „pinched closed?“ To je ve spodní části rodiny křivek, při velkých hodnotách Vgs , kde je kanál skutečně uzavřen, a Id je nulová při všech hodnotách Vds .
Odkud se nakonec vzala mylná představa o „pinch-closed“ versus „Pinchoff mode“? Možná je to ze skutečnosti, že když začne Pinch-off, střídavě vzroste střídavý odpor kanálu odtokového zdroje. Stane se velmi velký, ideálně nekonečný (což způsobí, že křivky V / I budou ploché.) Ale to není odpor DC. Ve vypouštěcím obvodu vašeho power-mosfetu může proudit ampér, i když je odpor vypouštění střídavého proudu obrovský.To je hlavní vlastnost jakéhokoli zdroje s konstantním proudem. Má značný proud, zatímco pro střídavé a dynamické změny se chová jako otevřený obvod. Nekonečné ohmy a „otevřený obvod“ však neznamená nulový proud, kde proudové zdroje jsou znepokojeny. A tak, když se Vgs zvětší a kanál se stane proudovým zdrojem, nedojde k uzavření. Místo toho to jde všechno divně! Vstoupí do provozního režimu Pinch-off.