¿Es constante el voltaje de apagado del JFET?

Question

La corriente de drenaje se relaciona con la tensión puerta-fuente mediante la siguiente ecuación:

\$I_d = I_{dss} (1 - \frac{V_{gs}}{V_p})^2\$

Ahora, con el cambio \$V_{gs}\$ Creo que \$V_p\$ también cambia. Estoy estudiando Dispositivos electrónicos y teoría de circuitos de Boylestad y Nashelsky, donde utilizan \$V_p\$ definido en \$V_{gs}=0\$ para el cálculo de \$I_d\$ en todos los niveles de \$V_{gs}\$ aunque no se menciona en ninguna parte que \$V_p\$ va a ser constante con el cambio \$V_{gs}\$ . ¿Es así o me he equivocado en alguna parte? Por favor, aclare la duda.

Answer 1

Si miras la situación en la que mantienes Vgs constante y luego aumentas Vds: Vds aparece como una caída de voltaje a lo largo del canal, aumentando a medida que te mueves de la fuente al drenaje. Por lo tanto, la tensión de polarización inversa entre la puerta y el canal también varía con la longitud y es mayor en el extremo del drenaje. El canal adquiere una forma cónica y la relación Id --> Vds se vuelve no lineal. A una Vds lo suficientemente alta, el canal se pincha y se produce la saturación.

Las condiciones de pellizco dependen no sólo de Vgs sino también de Vds.

Esto es por la física de la situación.

Lo que no tengo claro es si Vp se define para un conjunto de condiciones.

• si ese es el caso Vp PUEDE no variar aunque se pellizque como niveles de Vgs muy diferentes dependiendo de Vds.
  • pero eso sería porque es un nivel definido.
• una vez definida debería ser capaz de utilizarla en todas las situaciones
  • a menos que el mecanismo de transporte cambie -> transporte balístico.

-> nota que no estoy seguro de esta última parte.

Answer 2

Nunca he leído este libro, pero el uso de \$V_p\$ en la ecuación que has proporcionado es coherente con la definición de \$V_p\$ como el tensión de desconexión estática . En otras palabras:

$$V_p=V_{gs_{pinch-off}}(V_{ds}=0)$$

La definición anterior define \$V_p\$ de forma inequívoca e independiente del sesgo Drain-to-Source.

En otras palabras, esto es sólo un parámetro del dispositivo y no cambia.

Por cierto, hay una forma sencilla de calcular esta tensión. Denotando la "altura" del canal como \$2a\$ y exigiendo que las anchuras de las regiones de agotamiento combinadas sean exactamente iguales a \$2a\$ uno recibe:

$$ V_p=\frac {q}{2\epsilon}N_{ch}a^2-V_{bi}$$

donde \$V_{bi}\$ es la tensión incorporada de puerta a canal.