No linealidad de un N-MOSFET para continuar \$V_{DS}\$ por debajo de \$0V\$?

Question

Yo operar un N-MOSFET (2N7000) en un simulador en la región lineal, muy cerca de \$V_{DS}=0\$. De hecho \$V_{DS}\$ es entre\$-50nV\$\$+50nV\$.

En el simulador de la salida parece lineal, pero esto en realidad pasa? ¿Qué sucede si \$V_{DS}\$ va un par de decenas de \$nV\$ por debajo de \$0V\$ ?

\$V_{GS}=5V\$ constante (en el estado)

Answer 1

Creo que la simulación no puede proporcionarle la respuesta a esta pregunta porque básicos de transistores de los modelos desarrollados para ser exactos en el avance de las regiones de operaciones.

La única respuesta correcta puede ser obtenido a partir de la construcción de un circuito de prueba y medición de la respuesta de la real transistor.

Con el fin de darle siquiera aproximada teórico de respuesta (con alto grado de confianza), que tendrá que ver el interior real de la aplicación de la (transistor de silicio esquemas) - no todos los transistores están construidos de la misma manera, por lo tanto no existe una respuesta general puede ser dado. Los fabricantes tienden a mantener a las tecnologías de fabricación secreto, por lo tanto sus posibilidades de obtener un confiable teórico de respuesta son muy bajos.

Yo digo que comprar unos transistores y de ir a un laboratorio.

EDITAR:

Poca gente en los comentarios sugirieron que esta respuesta es incorrecta porque no hay bajo nivel de Especias de los modelos para este transistor. Aquí son dos:

• Pspice modelo de Semiconductores (este archivo contiene diferentes modelos, pero el básico es el Nivel 1)
• Aquí puedes descargar un modelo de Supertex (Nivel 3)

Sin embargo, incluso la obtención de Bsim3 modelo para este dispositivo no necesariamente significa que la simulación se dan resultados correctos. Al menos dos razones para esto:

• No hay manera de saber qué tan preciso es el modelo
• Incluso si el modelo es adecuado para el transistor polarizado hacia adelante, estos modelos (a mi conocimiento) no están obligados a ser precisa para polarización inversa dispositivos. Esto significa que no hay nadie que se le puede dar ninguna garantía en cuanto a la exactitud de los resultados en las condiciones que usted ha mencionado.

Eche un vistazo a esta referencia. Estos chicos tratado modelo de zanja de potencia MOSFET con la medida Bsim3 modelo. Mientras que la exactitud en adelante región de operación es buena, no es perfecta. Y aún así, nadie le da ninguna garantía en cuanto a la exactitud de polarización inversa de modelado. También tenga en cuenta que hay más dificultades en la aplicación de este modelo a otras topologías de Mosfet de potencia.

Ahora, el transistor en cuestión es DMOS, por lo tanto, cualquier análisis realizado sobre el modelo más simple "lógica" del transistor será intrínsecamente malo.

EDIT2:

Por qué estoy seguro de que ningún teórico de respuesta se puede dar a menos que veamos el silicio esquemático de este tipo especial de transistor? Así, el único indicio de Fairchild proporcionada en la hoja de datos es que este transistor es de DMOS tipo. Esto podría ser útil de alguna manera, si el término DMOS fue clara, pero no es el caso. Hay muchas completamente diferentes topologías que se llama DMOS por los diferentes grupos de ingenieros. Algunos ejemplos:

• Primero
• Segundo

Estas dos referencias muestran al menos tres diferentes topologías que pueden ser refiere como DMOS, y hay más.

Cualquier persona que está tratando de explicar cómo los transisto en cuestión funciona sin ver el silicio aplicación es simplemente especular (a menos que él trabaja para Fairchild, caso en el cual revela los secretos comerciales :))

Answer 2

Si por lineal que significa drenaje de la corriente y el voltaje están relacionadas linealmente, entonces:

Usted está en el lineal de operación de la región, superior a la derecha. Entre el drenaje y la fuente es una inversión de la capa, y esto se ve sobre todo como un resistor.

Si \$V_{DS}\$ va negativa, entonces la corriente que va a ir de otra manera. Dado que la tensión de puerta es (relativamente) muy alta, no hay nada en el canal para que sea significativamente asimétrica.

Sin embargo, hay otro efecto en el juego. Observe que el drenaje en una región N, sentado en un P sustrato. Huele como un NP de unión del diodo. De hecho, este es el famoso cuerpo de diodo. En \$V_{DS} = -50nV\$, este diodo no conduce mucho. Sin embargo, como \$V_{DS}\$ se hace más negativo, el efecto de este diodo se vuelven más significativos, y el drenaje relación corriente-voltaje se vuelven progresivamente menos lineal. Que el agotamiento de la región en la imagen se vuelven progresivamente más delgada, hasta que no lo hay en absoluto, y usted tiene polarizada el diodo completamente, y \$V_{DS}\$ se fija en acerca de \$-0.65V\$.