Ce este efectul pinch off al MOSFET?


Cel mai bun răspuns

Aruncați o privire la poza de mai sus. Imaginați-vă că există o țeavă între cele două degete ale acestei persoane. Dacă el sau ea ciupe destul de tare, deschiderea țevii va fi complet închisă.

Acum, să vedem un MOSFET:

Când aplicăm o tensiune adecvată porții, se formează un canal între sursă și drenaj. De fapt, am creat o conductă între sursă și canal, astfel încât sarcinile să se poată deplasa de la sursă la canal.

Apoi, aplicăm o tensiune între sursă și canal. Acest lucru va determina deplasarea încărcării între sursă și drenaj. Dar va schimba și forma canalului:

Acum, canalul începe să se epuizeze spre capătul de scurgere. Acest lucru se datorează faptului că canalul de scurgere are un potențial pozitiv, iar sarcinile negative de la canalul cel mai apropiat de canal sunt trase în canal.

Pe măsură ce creștem tensiunea VDS, un punct va fi atins când canalul este complet ciupit:

Tensiunea porții era responsabilă de canal. Și, atât timp cât nu a existat nicio ciupire, poarta a controlat fluxul de încărcări de la sursă la scurgere prin canal.

Odată ce s-a produs ciupirea, conducta noastră nu mai conectează sursa la scurgere. Poarta își pierde controlul asupra fluxului de sarcini între sursă și canalizare.

Deci, acum fluxul de sarcini se saturează sau atinge valoarea maximă. Valoarea Vds în acest moment se numește valoarea de saturație a Vds.

Motivul pentru care curentul satura în acest moment și nu poate crește în continuare poate fi înțeles printr-o analogie a conductei de apă. Când supapa către conducta de apă este complet deschisă, rata de curgere a apei prin conductă atinge limita maximă și nu poate fi crescută mai departe.

Deci, în concluzie, ciupiți-vă într-un FET atunci când gate pierde controlul asupra fluxului de încărcări între sursă și golire.

Răspuns

Atenție: la această întrebare se răspunde în mod incorect.

„Pinch-off” este nu ciupit. În timpul modului de funcționare pinch-off, curentul de scurgere nu scade la zero. În schimb, Id curentul devine constant, rămânând relativ independent de tensiunea Vds . „Modul Pinch-off” în tranzistoarele FET este similar cu regiunea de operare liniară a tranzistoarelor BJT.

Cu conexiunea obișnuită a sursei comune a unui JFET cu canal N, ca Vgs tensiunea porții devine din ce în ce mai negativă, canalul devine mai îngust pe măsură ce zonele mobile de epuizare invadează canalul din lateral. În cele din urmă, aceste zone de epuizare se întâlnesc … dar canalul nu se închide! În schimb, canalul devine un pasaj lung cu lățime constantă. În cadrul acestui canal, avariile de avalanșă apar atunci când porțiuni mici ale canalului încearcă să se închidă. Dar ori de câte ori se întâmplă acest lucru, apare o tensiune mai mare pe porțiunea închisă, care conduce înapoi DZ-urile și deschide din nou canalul.

În timpul modului pinch-off, canalul se comportă foarte ciudat: nu mai este un În schimb, când Vds tensiunea sursei de scurgere crește, canalul conductiv crește mai mult din punct de vedere fizic! Este un rezistor magic, un rezistor care încearcă să mențină constantă curent chiar și împotriva tensiunilor schimbătoare plasate peste el.

Pur și simplu, un FET în modul pinch-off este o sursă de curent constant controlată de tensiune, în timp ce un FET în afara pinch-off este o tensiune controlată rezistor. De exemplu, putem folosi FET-uri ca rezistențe variabile, pentru a acționa ca controale de volum audio sau potențiometre analogice. Facem acest lucru păstrând valoarea Vgs scăzută, astfel încât canalul rămâne larg deschis și nu intră în modul Pinch-off.

Dacă examinăm setul de curbe de funcționare pentru un FET, graficul Id / Vds , modul Pinch-off se află în regiunea în care Id au vârfuri plate sau înclin ușor în sus, cu creșteri mari ale Vds tensiune.

Deci, dacă acesta este Pinch-off, atunci ce este „ciupit închis?” Asta se află în partea de jos a familiei de curbe, la valori mari de Vgs , unde canalul este de fapt închis și Id este zero la toate valorile Vds .

În cele din urmă, de unde a venit concepția greșită despre „pinch-closed” versus „Pinchoff mode”? Poate că vine din faptul că, atunci când începe Pinch-off, rezistența de curent alternativ a canalului sursă de scurgere va crește. Devine foarte mare, ideal infinit (ceea ce face ca curbele V / I să devină pline.) Dar aceasta nu este rezistență la curent continuu. Poate exista un amper care curge în circuitul de scurgere al MOSFET-ului dvs. de putere, chiar dacă rezistența la scurgere de curent alternativ este imensă.Aceasta este principala caracteristică a oricărei surse de curent constant. Are un curent semnificativ, în timp ce pentru schimbările de curent alternativ și dinamice, se comportă ca un circuit deschis. Și astfel, când Vgs devine mare și canalul devine o sursă de curent, acesta nu se închide. În schimb, totul este ciudat! Intră în modul de funcționare Pinch-off.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *