Hver er spenna þegar slökkt er á smári?

Skilgreining á smári niðurskurðarástandi
Skerið ástand smára, í stuttu máli, er það ástand þar sem smári er næstum ekki leiðandi við sérstakar aðstæður. Þetta ástand kemur venjulega fram þegar grunnstraumurinn er núll eða ákaflega lítill, sem leiðir til þess að næstum enginn straumur flæðir milli safnara og sendandans. Í BJTS (geðhvarfasýki) þýðir þetta venjulega að bæði sendingar- og safnamótin eru í öfugum hlutdrægni, en í FETS (vettvangsáhrifum) birtist það sem rás er klípt af eða engum rás yfirleitt.
Hugmyndin um niðurskurð spennu
Spennan sem slökkt er á smári er venjulega vísað til lágmarks spennuástands sem þarf til að koma smári í slökkt ástand. Þetta spennugildi getur verið mismunandi fyrir mismunandi tegundir smára og mismunandi rekstrarskilyrða. Fyrir BJTS er niðurskurðursspenna aðallega tengdur spennunni milli sendandans og grunnsins (VBE). Þegar VBE er minna en eða jafnt og sérstakt gildi (þ.e. afskera spennu VCESAT) mun smári fara inn í niðurskurðarástandið. Fyrir FET, sérstaklega MOSFET, er niðurskurðspennan meira tengd spennunni milli hliðsins og uppsprettu (VGs). Þegar VGS er minna en þröskuldspenna (VT) er smári í afskekktu ástandi.
Útreikningur og áhrifarþættir niðurskurðar spennu
Fyrir BJT er útreikningsformúla fyrir afskera spennu vCESAT venjulega VCESAT=IC/ +VBE, þar sem IC er safnstraumurinn, er margföldunarstuðull smára, og VBE er spenna milli emitter og grunn. Hins vegar er þessi formúla aðallega notuð við fræðilega greiningu og útreikninga á hönnun. Í reynd hefur niðurskurðursspenna einnig áhrif á marga aðra þætti, svo sem framleiðsluferli smára, hitastigs og annarra íhluta í hringrásinni.
Fyrir FET, sérstaklega MOSFET, er niðurskurðursspenna þess aðallega ákvörðuð af þröskuldspennunni Vt. Þröskuldarspennan er lágmarkshliðspenna sem þarf til að hefja leiðni í rás MOSFET. Þegar VGS er minna en VT er rásin klemmd af eða engin og smári er í utanástandi. Stærð þröskuldarspennunnar fer eftir þáttum eins og framleiðsluferlinu, lyfjamisstyrk, rásarlengd og þykkt hliðaroxíðlagsins á MOSFET.
Notkun á niðurskurði af spennu í hringrásarhönnun
Að skilja og beita niðurskurðarspennu smára skiptir sköpum við hönnun hringrásar. Með því að stjórna grunn- eða hliðspennu smára er hægt að stjórna skiptisástandi smára nákvæmlega og ná þar með rökfræðiaðgerð og merkisvinnslu hringrásarinnar. Til dæmis, í stafrænum hringrásum, eru smáir oft notaðir sem skiptisþættir til að ná merkimiða og vinnslu með því að stjórna utan og ríkjum.
Að auki, í hliðstæðum hringrásum, gegnir skurðarspenna smára einnig mikilvægu hlutverki. Með því að stilla afskekkt spennu smári er hægt að breyta rekstrarpunkti og ávinningi hringrásarinnar og hámarka afköst hringrásarinnar. Til dæmis, í magnara hringrás, getur það að setja niðurskurðarspennu smári með sanngjörnum hætti tryggt að hringrásin haldi miklum ávinningi þegar inntaksmerkið er lítið, en forðast röskun á mettun þegar inntaksmerkið er stórt.
https://www.trrsemicon.com/transistor/transistor-npn-d882-sot-89.html