Relación de saturación del MOSFET entre Vgs y Vds

Question

Lo sabemos:

$$V_{in} < V_{out} + V_{t0}$$ y $$V_{in} >= V_{t0}$$

Donde \$V_{in}\$ es la tensión de entrada (digamos la fuente de la puerta de tensión)

\$V_{out}\$ es la tensión de salida digamos \$V_{ds}\$ (fuente de drenaje de tensión)

\$V_{t0}\$ es la tensión umbral

Digamos que estamos despreciando todos los efectos de orden superior y también suponemos que \$V_{sb}\$ (tensión entre el sustrato y la fuente) es cero.

Entonces, ¿es correcta mi lógica de interpretación de la ecuación anterior?

Que \$V_{gs}\$ es proporcional a \$I_d\$ (corriente de drenaje), es decir, establece un límite que puede ser la máxima corriente permitida antes de que la corriente de drenaje se sature y comience a pellizcarse.

Y \$V_{ds}\$ también es proporcional a \$I_d\$ . Por lo tanto, cuando aumentamos el \$V_{ds}\$ el \$I_d\$ aumentará y después de algún punto empezará a saturarse por lo tanto en ese punto \$V_{ds} + const\$ ( \$V_{t0}\$ ) debe ser mayor que \$V_{gs}\$ como \$V_{gs}\$ sí fijó el límite superior de la cantidad permitida \$I_d\$ antes del pellizco.

Por favor, corríjanme si me equivoco.

Answer 1

\$V_{gs}\$ define el espesor del canal bajo la Puerta (en un modelo de mosfet 3D). Piensa en este canal como un pasillo cuya anchura puedes aumentar a medida que aumentas \$V_{gs}\$ . Piensa que las personas que caminan por el pasillo son electrones ( \$I_{d}\$ ). Piensa en ti mismo como un dios que puede fuerza que la gente tenga que correr por este pasillo (fuerza = aplicada \$V_{ds}\$ que crea \$I_{d}\$ )

Si el pasillo es más ancho ( \$V_{gs}\$ es mayor), puede caber más gente corriendo (electrones) antes de que la gente empiece a atascarse en un entorno de tráfico reducido (saturación de corriente).

Si se mantiene constante el pasillo ( \$V_{gs}\$ es constante), el hay sólo una cantidad finita de personas (finita \$I_{d}\$ ) puede forzar (aumentar \$V_{ds}\$ ) antes de que la gente empiece a atascarse y a atascarse ( \$I_{d}\$ saturación). Si se intenta forzar la entrada de más personas en el pasillo atascado (se intenta aumentar \$I_{d}\$ aumentando \$V_{ds}\$ ), apenas podrá hacerlo. Te será mucho más difícil porque la puerta ya está atascada ( \$I_{d}\$ = saturado) con gente (actual).

Me gusta pensar en analogías porque todos estos fenómenos ya los experimentamos en la vida cotidiana. Esta analogía da una idea aproximada de lo que ocurre bajo el capó :) Espero que le sirva de ayuda.