Beste Antwort
Schauen Sie sich das an das Bild oben. Stellen Sie sich vor, zwischen den beiden Fingern dieser Person befindet sich eine Pfeife. Wenn er oder sie fest genug drückt, wird die Rohröffnung vollständig geschlossen.
Schauen wir uns nun einen MOSFET an:
Wenn wir eine geeignete Spannung an das Gate anlegen, wird ein Kanal zwischen Source und Drain gebildet. Tatsächlich haben wir eine Leitung zwischen Source und Drain erstellt, damit sich Ladungen von Source zu Drain bewegen können.
Als Nächstes legen wir eine Spannung zwischen Source und Drain an. Dies führt zu einer Ladungsbewegung zwischen Source und Drain. Es ändert jedoch auch die Form des Kanals:
Nun beginnt der Kanal zum Drain-Ende hin zu erschöpfen. Dies liegt daran, dass der Drain auf einem positiven Potential liegt und negative Ladungen von dem Kanal, der dem Drain am nächsten liegt, in den Drain gezogen werden.
Wenn wir die Spannung VDS erhöhen, wird ein Punkt erreicht, an dem der Kanal erreicht wird ist vollständig eingeklemmt:
Die Gate-Spannung war für den Kanal verantwortlich. Und solange es keine Quetschung gab, kontrollierte das Gate den Ladungsfluss von der Source zum Drain durch den Kanal.
Sobald eine Quetschung auftritt, verbindet unser Rohr die Quelle nicht mehr mit der ablassen. Das Gate verliert die Kontrolle über den Ladungsfluss zwischen Source und Drain.
Nun ist der Ladungsfluss gesättigt oder erreicht seinen Maximalwert. Der Wert von Vds an diesem Punkt wird als Sättigungswert von Vds bezeichnet.
Der Grund, warum der Strom an diesem Punkt gesättigt ist und nicht weiter ansteigen kann, kann durch eine Wasserleitungsanalogie verstanden werden. Wenn das Ventil zur Wasserleitung vollständig geöffnet ist, erreicht die Wasserdurchflussrate durch die Leitung ihre maximale Grenze und kann nicht weiter erhöht werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Abklemmen in einem FET erfolgt, wenn die Gate verliert die Kontrolle über den Ladungsfluss zwischen Source und Drain.
Antwort
Achtung: Diese Frage wird häufig falsch beantwortet.
„Pinch-off“ ist nicht geschlossen. Während des Pinch-Off-Betriebsmodus fällt der Drain-Strom nicht auf Null ab. Stattdessen wird der Id -Strom konstant und bleibt relativ unabhängig von der Vds -Spannung. Der „Pinch-Off-Modus“ in FET-Transistoren ähnelt dem linearen Betriebsbereich von BJT-Transistoren.
Mit dem üblichen Common-Source-Anschluss eines N-Kanal-JFET als Vgs Die Gate-Spannung wird immer negativer, der Kanal wird schmaler, wenn bewegliche Verarmungszonen von der Seite in den Kanal eindringen. Endlich treffen sich diese Erschöpfungszonen … aber der Kanal schließt nicht! Stattdessen wird der Kanal zu einem langen Durchgang konstanter Breite. Innerhalb dieses Kanals treten Lawinenausfälle auf, wenn kleine Teile des Kanals versuchen, sich zu schließen. Aber wenn dies passiert, erscheint eine größere Spannung über dem geschlossenen Teil, der die DZs zurücktreibt und den Kanal wieder öffnet.
Während des Pinch-Off-Modus verhält sich der Kanal sehr seltsam: Es ist nicht mehr a Widerstand. Wenn stattdessen die Drain-Source-Spannung Vds erhöht wird, wächst der leitende Kanal physikalisch länger! Es handelt sich um einen magischen Widerstand, einen Widerstand, der versucht, konstant zu bleiben Strom auch gegen die sich darüber ergebenden wechselnden Spannungen.
Einfach ausgedrückt ist ein FET im Pinch-Off-Modus eine spannungsgesteuerte Konstantstromquelle, während ein FET außerhalb des Pinch-Off eine spannungsgesteuerte ist Widerstand. Beispielsweise können wir FETs als variable Widerstände verwenden, um als Lautstärkeregler oder analoge Potentiometer zu fungieren. Dazu halten wir den Wert Vgs niedrig, damit der Kanal weit offen bleibt und nicht in den Pinch-off-Modus wechselt.
Wenn wir den Satz von Betriebskurven für einen FET untersuchen, den Graphen Id / Vds , befindet sich der Pinch-off-Modus in dem Bereich, in dem Id -Kurven haben flache Spitzen oder sie neigen sich leicht nach oben, wobei die Spannung Vds stark ansteigt.
Wenn dies also Pinch-off ist, was ist dann „gekniffen geschlossen“? Das ist am Ende der Kurvenfamilie bei großen Werten von Vgs , wo der Kanal tatsächlich geschlossen ist, und Id ist bei allen Werten von Vds .
Woher kam schließlich das Missverständnis zwischen „Pinch-Closed“ und „Pinchoff-Modus“? Vielleicht liegt es an der Tatsache, dass der Wechselstromwiderstand des Drain-Source-Kanals zu Beginn des Pinch-Offs in die Höhe schnellen wird. Er wird sehr groß, idealerweise unendlich (was dazu führt, dass die V / I-Kurven flach werden) Dies ist kein Gleichstromwiderstand. Im Drain-Stromkreis Ihres Power-Mosfet fließt möglicherweise ein Ampere, auch wenn der AC-Drain-Widerstand immens ist.Dies ist das Hauptmerkmal jeder Konstantstromquelle. Sie hat einen signifikanten Strom, während sie sich bei Wechselstrom- und dynamischen Änderungen wie ein offener Stromkreis verhält. Die unendlichen Ohm- und „offenen Stromkreise“ bedeuten jedoch keinen Nullstrom, wenn Stromquellen vorhanden sind sind betroffen. Wenn also die Vgs groß wird und der Kanal zu einer Stromquelle wird, wird er nicht geschlossen. Stattdessen geht alles komisch! Aktiviert die Pinch-Off-Betriebsart.