MOSFET-järjestelmän tyhjennysvirran laskeminen on olennaista sähköpiirien suunnittelussa ja analysoinnissa. Siihen kuuluu laitteen toiminta-alueiden ymmärtäminen ja asianmukaisten yhtälöiden soveltaminen. Tämä opas tarjoaa käytännönläheisen lähestymistavan valutusvirran määrittämiseksi tarkasti.

MOSFETin käyttöalueiden ymmärtäminen

MOSFET toimii pääasiassa kolmella alueella: cutoff, triode (lineaarinen), ja kyllästys. Alue määrittää, mitä yhtälöä käytetään laskettaessa viemärivirran.

Laskennan keskeiset parametrit

Laskemaan viemärivirran tarvitset seuraavat parametrit:

  • VGS[: Lähdevirtajännitteestä
  • [Lähetys:0]]V[[Lähetys:1]]DS[[Lähetys:2]][[[Lähetys:3]]: Viemäristä lähdevirtaan jännite
  • [LLT:0]]V[[LLT:1]]th[[LLT:2]][[[LLT:3]]: Kynnysjännite
  • W: MOSFET-kanavan leveys
  • L: Kanavan pituus
  • μ[]n[]: Sähkön liikkuvuus
  • C[ox[: oksidikapasitanssi yksikköpinta-alaa kohti

Lasketaan vierintävirran kyllästyminen

Kun MOSFET toimii kyllästystilassa, poistovirta (ID) voidaan laskea käyttäen

]I[]D = (1/2) * μ[n[[ * C[]ox[[ * (W/L) * (VGS[[] - V[[]]]][[]]2[[[][[[[]]]]

Lasketaan viemäröintivirtaa Triode alueella

Lineaarisella tai kolmivaiheisella alueella viemärivirtaa antavat:

]I[]D = μ[[n[[[]]ox[[[[] * (W / L) * [(V[GS[[] - V[[th[[[]]]) * V[[ ]DS[[ - (V[[[]DS[[]]]) [[[[]]]]

Käytännön laskentavaiheet

Seuraa näitä vaiheita tarkka laskelma:

  • Määritetään toiminta-alue V[GS ja VDS perusteella.
  • Käytetään kyllästysyhtälöä, jos VDS ≥ (VGS - Vth.
  • Käytetään kolminumeroista yhtälöä, jos V[DS < (VGS - Vth[].
  • Lisätään tunnetut parametrit asianmukaiseen kaavaan.
  • Laske viemärivirta sen mukaisesti.