Die Berechnung des Drainstroms in einem MOSFET ist für die Gestaltung und Analyse von elektronischen Schaltungen wesentlich, wobei die Funktionsbereiche des Geräts zu verstehen sind und die entsprechenden Gleichungen anzuwenden sind.

MOSFET-Betriebsregionen verstehen

Ein MOSFET arbeitet hauptsächlich in drei Bereichen: Cut-off, Triode (linear) und Sättigung, wobei der Bereich bestimmt, welche Gleichung für die Berechnung des Drainstroms verwendet wird.

Schlüsselparameter für die Berechnung

Um den Drainstrom zu berechnen, benötigen Sie folgende Parameter:

  • VGS: Gate-to-Source Spannung
  • VDS: Drain-to-Source Spannung
  • Vth: Threshold Spannung
  • W: Breite des MOSFET-Kanals
  • L: Länge des Kanals
  • μn: Elektronenmobilität
  • Cox: Oxidkapazität pro Flächeneinheit

Berechnung des Abflussstroms in Sättigung

Wenn der MOSFET in Sättigung arbeitet, kann der Drainstrom (ID) berechnet werden, indem man

ID = (1/2) * μn * Cox * (W / L) * (VGS - Vth2

Berechnung des Abflussstroms in der Triodenregion

Im linearen oder Triodenbereich wird der Drainstrom durch EPMATHMARKEREP gegeben.

ID = μn * Cox * (W / L) *[(VGS - Vth * V - (VDS2 / 2]

Praktische Berechnungsschritte

Befolgen Sie diese Schritte für eine genaue Berechnung:

  • Bestimmen Sie die Betriebsregion auf der Grundlage von VGS und VDS.
  • Die Sättigungsgleichung ist zu verwenden, wenn VDS ≥ (VGS - Vth ist.
  • Verwenden Sie die Triodengleichung, wenn VDS < (VGS - Vth
  • Fügen Sie bekannte Parameter in die entsprechende Formel ein.
  • Berechnen Sie den Drainstrom entsprechend.