ベストアンサー
見てください上の写真。この人の2本の指の間にパイプがあると想像してください。彼または彼女が十分に強くつまむと、パイプの開口部は完全に閉じられます。
次に、MOSFETを見てみましょう：
ゲートに適切な電圧を印加すると、ソースとドレインの間にチャネルが形成されます。事実上、電荷がソースからドレインに移動できるように、ソースとドレインの間にパイプを作成しました。
次に、ソースとドレインの間に電圧を印加します。これにより、ソースとドレインの間で電荷が移動します。ただし、チャネルの形状も変更されます。
これで、チャネルは排水端に向かって消耗し始めます。これは、ドレインが正の電位にあり、ドレインに最も近いチャネルからの負の電荷がドレインに引き込まれているためです。
電圧VDSを上げると、チャネルがポイントに到達します。完全にピンチオフされています：
ゲート電圧がチャネルの原因でした。そして、ピンチオフがない限り、ゲートはチャネルを介してソースからドレインへの電荷の流れを制御しました。
ピンチオフが発生すると、パイプはソースをドレイン。ゲートは、ソースとドレインの間の電荷の流れを制御できなくなります。
これで、電荷の流れが飽和するか、最大値に達します。この時点でのVdsの値は、Vdsの飽和値と呼ばれます。
電流がこの時点で飽和し、それ以上増加できない理由は、水道管の例えで理解できます。水道管へのバルブが完全に開くと、水道管を通る水の流量は最大限界に達し、それ以上増やすことはできません。
したがって、結論として、FETのピンチオフはゲートは、ソースとドレイン間の電荷の流れを制御できなくなります。
回答
注意：この質問には通常、誤って回答されます。
「ピンチオフ」はピンチクローズではありません。ピンチオフ動作モード中、ドレイン電流はゼロまで減少しません。代わりに、 Id 電流は一定になり、 Vds 電圧から比較的独立したままになります。 FETトランジスタの「ピンチオフモード」は、BJTトランジスタの線形動作領域に似ています。
NチャネルJFETの通常のソース接地接続では、 Vgs ゲート電圧はますます負になり、可動空乏ゾーンが側面からチャネルに侵入するにつれて、チャネルは狭くなります。最後に、これらの枯渇ゾーンが出会う…しかし、チャネルは閉じません！代わりに、チャネルは一定幅の長い通路になります。このチャネル内では、チャネルのごく一部が閉じようとするときに、アバランシェ降伏が発生しています。ただし、これが発生すると、閉じた部分に大きな電圧が発生し、DZが駆動されて、チャネルが再び開きます。
ピンチオフモードでは、チャネルの動作が非常に奇妙になります。代わりに、 Vds のドレイン-ソース間電圧を上げると、導電性チャネルが物理的に長くなります！これは魔法の抵抗器であり、一定に保とうとする抵抗器です。
簡単に言えば、ピンチオフモードのFETは電圧制御された定電流源であり、ピンチオフの外側のFETは電圧制御されたものです。抵抗器。たとえば、FETを可変抵抗器として使用して、オーディオボリュームコントロールまたはアナログポテンショメータとして機能させることができます。これを行うには、 Vgs の値を低く保ち、チャネルを大きく開いたままにして、ピンチオフモードにしないようにします。
FETの動作曲線のセットである Id / Vds グラフを調べると、ピンチオフモードは Id 曲線の上部はフラットであるか、 Vds 電圧が大幅に増加するにつれて緩やかに上向きに傾斜します。
つまり、これがピンチオフの場合、「ピンチクローズ」とは何ですか？これは、 Vgs 、チャネルは実際に閉じられており、 Id は、 Vds 。
最後に、「ピンチクローズ」と「ピンチオフモード」についての誤解はどこから来たのですか？おそらく、ピンチオフが始まると、ドレイン-ソースチャネルのAC抵抗が急上昇するという事実からです。それは非常に大きくなり、理想的には無限大になります（これにより、V / I曲線がフラットトップになります）。これはDC抵抗ではありません。ACドレイン抵抗が非常に大きい場合でも、パワーMOSFETのドレイン回路にアンペアが流れる可能性があります。これが定電流源の主な特徴です。大きな電流が流れますが、ACおよび動的な変化の場合は、開回路として動作します。ただし、無限オームと「開回路」は、電流源がゼロ電流であることを意味するわけではありません。 したがって、 Vgs が大きくなり、チャネルが電流源になっても、ピンチクローズされません。 代わりに、それはすべて奇妙になります！ ピンチオフ動作モードに入ります。