¿Qué es el efecto de pellizco de MOSFET?


Mejor respuesta

Eche un vistazo a la imagen de arriba. Imagina que hay una tubería entre los dos dedos de esta persona. Si aprieta lo suficiente, la abertura de la tubería se cerrará por completo.

Ahora, veamos un MOSFET:

Cuando aplicamos un voltaje apropiado a la puerta, se forma un canal entre la fuente y el drenaje. De hecho, hemos creado una tubería entre la fuente y el drenaje, de modo que las cargas puedan moverse desde la fuente al drenaje.

A continuación, aplicamos un voltaje entre la fuente y el drenaje. Esto provocará un movimiento de carga entre la fuente y el drenaje. Pero, también cambiará la forma del canal:

Ahora, el canal comienza a agotarse hacia el final del drenaje. Esto se debe a que el drenaje tiene un potencial positivo y las cargas negativas del canal más cercano al drenaje están siendo arrastradas hacia el drenaje.

A medida que aumentamos el voltaje VDS, se alcanzará un punto en el que el canal está completamente pellizcado:

El voltaje de la puerta era responsable del canal. Y, siempre que no hubo pellizco, la compuerta controlaba el flujo de cargas desde la fuente al drenaje a través del canal.

Una vez que ocurre el pellizco, nuestra tubería ya no conecta la fuente a la desagüe. La compuerta pierde control sobre el flujo de cargas entre la fuente y el drenaje.

Entonces, ahora el flujo de cargas se satura o alcanza su valor máximo. El valor de Vds en este punto se denomina valor de saturación de Vds.

La razón por la que la corriente se satura en este punto y no puede aumentar más puede entenderse mediante una analogía con la tubería de agua. Cuando la válvula de la tubería de agua está completamente abierta, la tasa de flujo de agua a través de la tubería alcanza su límite máximo y no se puede aumentar más.

Entonces, en conclusión, pellizcar en un FET es cuando el puerta pierde control sobre el flujo de cargas entre la fuente y el drenaje.

Respuesta

Cuidado: esta pregunta comúnmente se responde incorrectamente.

«Pinch-off» es no cerrado con pellizco. Durante el modo de funcionamiento de pellizco, la corriente de drenaje no desciende a cero. En cambio, la corriente de Id se vuelve constante y permanece relativamente independiente del voltaje de Vds . El «modo pinch-off» en los transistores FET es similar a la región de funcionamiento lineal de los transistores BJT.

Con la conexión de fuente común habitual de un JFET de canal N, como Vgs el voltaje de la compuerta se vuelve cada vez más negativo, el canal se vuelve más estrecho a medida que las Zonas de Agotamiento móviles invaden el canal desde un lado. Finalmente estas Zonas de Agotamiento se encuentran … ¡pero el canal no se cierra! En cambio, el canal se convierte en un largo pasaje de ancho constante. Dentro de este canal, se producen averías por avalanchas a medida que pequeñas porciones del canal intentan cerrarse. Pero siempre que esto sucede, aparece un voltaje mayor a través de la porción cerrada, lo que hace retroceder las DZ y abre el canal nuevamente.

Durante el modo de pellizco, el canal se comporta de manera muy extraña: ya no es un En cambio, cuando aumenta el voltaje de la fuente de drenaje Vds , ¡el canal conductor crece físicamente más! Es una resistencia mágica, una resistencia que intenta mantener constante corriente incluso contra los voltajes cambiantes colocados a través de él.

En pocas palabras, un FET en modo pinch-off es una fuente de corriente constante controlada por voltaje, mientras que un FET fuera del pinch-off es un resistor. Por ejemplo, podemos usar FET como resistencias variables, para actuar como controles de volumen de audio o potenciómetros analógicos. Hacemos esto manteniendo bajo el valor de Vgs , para que el canal permanezca completamente abierto y no entre en el modo de pellizco.

Si examinamos el conjunto de curvas operativas de un FET, el gráfico Id / Vds , el modo de reducción se encuentra en la región donde Id tienen cimas planas o se inclinan suavemente hacia arriba con grandes aumentos en el voltaje Vds .

Entonces, si esto es Pinch-off, entonces ¿qué es «pinch-off»? Eso está en la parte inferior de la familia de curvas, en valores grandes de Vgs , donde el canal está realmente cerrado y el Id es cero en todos los valores de Vds .

Por último, ¿de dónde vino el concepto erróneo sobre «modo de pellizco cerrado» versus «modo de pellizco»? Quizás se deba al hecho de que, cuando comienza el pinch-off, la resistencia de CA del canal de drenaje-fuente se disparará. Se vuelve muy grande, idealmente infinita (lo que hace que las curvas V / I se vuelvan planas). esto no es una resistencia de CC Puede haber un amperio fluyendo en el circuito de drenaje de su power-mosfet, incluso cuando la resistencia de drenaje de CA es inmensa.Esa es la característica principal de cualquier fuente de corriente constante. Tiene una corriente significativa, mientras que para CA y cambios dinámicos, se comporta como un circuito abierto. Pero, los ohmios infinitos y el «circuito abierto» no significan corriente cero donde las fuentes de corriente Y así, cuando el Vgs se vuelve grande y el canal se convierte en una fuente de corriente, no se cierra. ¡En cambio, todo se vuelve extraño! Ingresa al modo de operación Pinch-off.

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