Напряжение перегрузки - Overdrive voltage

Напряжение перегрузки, обычно сокращенно VOV, обычно упоминается в контексте МОП-транзистор транзисторы. Напряжение перегрузки определяется как напряжение между затвором транзистора и истоком (ВGS) сверх пороговое напряжение (VTH) где VTH определяется как минимальное напряжение, необходимое между затвором и истоком, чтобы включить транзистор (позволить ему проводить электричество). Из-за этого определения повышающее напряжение также известно как «избыточное напряжение затвора» или «эффективное напряжение».[1] Напряжение перегрузки можно найти с помощью простого уравнения: VOV = VGS - VTH.

Технологии

VOV важен, так как он напрямую влияет на выходной ток на клеммах стока (ID) транзистора, важного свойства схем усилителя. Увеличивая VOV, ЯD может быть увеличено до насыщенность достигнуто.[2]

Напряжение перегрузки также важно из-за его отношения к VDS, напряжение стока относительно истока, которое может использоваться для определения области работы полевого МОП-транзистора. В таблице ниже показано, как использовать напряжение перегрузки, чтобы понять, в какой области работы находится полевой МОП-транзистор:

УсловияРегион работыОписание
VDS > VOV; VGS > VTHНасыщенность (CCR)MOSFET выдает большой ток и меняет VDS мало что сделаю.
VDS OV; VGS > VTHТриод (линейный)МОП-транзистор передает ток в линейной зависимости от напряжения (ВDS).
VGS THОтрезатьМОП-транзистор выключен и не должен пропускать ток.

Далее следует объяснение, связанное с физикой:

В NMOS-транзисторе область канала при нулевом смещении имеет множество дырок (то есть это кремний p-типа). Применяя отрицательное смещение затвора (VGS <0) мы привлекаем больше дырок, и это называется накоплением. Положительное напряжение затвора (ВGS > 0) притягивает электроны и отталкивает дырки, и это называется истощением, потому что мы истощаем количество дырок. При критическом напряжении, называемом пороговым напряжением (ВTHНа самом деле канал будет настолько обеднен дырками и богат электронами, что он обратится в кремний n-типа, и это называется областью инверсии.

При увеличении этого напряжения VGS, за пределами VTH, мы, как говорят, затем перегрузили гейт, создав более сильный канал, отсюда и перегрузка (часто называемая Vов, Vod, или Vна) определяется как (VGS - VTH).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Седра и Смит, Микроэлектронные схемы, Пятое издание, (2004) Глава 4, ISBN  978-0-19-533883-6
  2. ^ Лекция профессора Лю, Калифорнийский университет в Беркли