מה המתח כאשר הטרנזיסטור מכובה?

הגדרת מצב ניתוק טרנזיסטור
מצבו המנותק של טרנזיסטור, בקיצור, הוא המצב בו הטרנזיסטור כמעט לא מוליך בתנאים ספציפיים. מצב זה מתרחש בדרך כלל כאשר זרם הבסיס הוא אפס או קטן במיוחד, וכתוצאה מכך כמעט שום זרם זורם בין האספן לפולט. ב- BJTs (טרנזיסטורים דו קוטביים), פירוש הדבר בדרך כלל כי צמתים של הפולט וגם האספנים נמצאים במצב הטיה הפוכה, ואילו ב- FETs (טרנזיסטורים של אפקט שדה), הוא בא לידי ביטוי כערוץ שנצמד או לא תעלה בכלל.
הרעיון של מתח חתוך
המתח בו כיבוי טרנזיסטור מתייחס בדרך כלל למצב המתח המינימלי הנדרש כדי להכניס את הטרנזיסטור למצב החוצה. ערך מתח זה עשוי להשתנות עבור סוגים שונים של טרנזיסטורים ותנאי הפעלה שונים. עבור BJTs, מתח החיתוך קשור בעיקר למתח בין הפולט לבסיס (VBE). כאשר VBE פחות או שווה לערך ספציפי (כלומר מתח ניתוק VCESAT), הטרנזיסטור ייכנס למצב הניתוק. עבור FET, במיוחד MOSFET, מתח החיתוך קשור יותר למתח בין השער למקור (VGS). כאשר VGS הוא פחות ממתח הסף (VT), הטרנזיסטור נמצא במצב הניתוק.
חישוב והשפעה על גורמים של מתח ניתוק
עבור BJTs, נוסחת החישוב למתח הניתוק VCESAT היא בדרך כלל VCESAT=IC/ +VBE, כאשר IC הוא זרם האספן, הוא גורם הכפל של הטרנזיסטור, ו- VBE הוא המתח בין הפולט לבסיס. עם זאת, נוסחה זו משמשת בעיקר לניתוח תיאורטי ולחישובי תכנון. בפועל, מתח הניתוק מושפע גם מגורמים רבים אחרים, כמו תהליך הייצור של טרנזיסטורים, טמפרטורה ורכיבים אחרים במעגל.
עבור FET, במיוחד MOSFET, מתח הניתוק שלו נקבע בעיקר על ידי מתח הסף Vt. מתח הסף הוא מתח השער המינימלי הנדרש ליזום הולכה בתעלה של MOSFET. כאשר VGS הוא פחות מ- VT, הערוץ צובט או שאינו קיים, והטרנזיסטור נמצא במצב מחוץ. גודל מתח הסף תלוי בגורמים כמו תהליך הייצור, ריכוז הסמים, אורך התעלה ועובי שכבת תחמוצת השער של ה- MOSFET.
יישום מתח חתוך בעיצוב מעגלים
הבנת ויישום מתח הניתוק של טרנזיסטורים היא קריטית בתכנון המעגלים. על ידי שליטה על מתח הבסיס או השער של טרנזיסטור, ניתן לשלוט במצב המיתוג של הטרנזיסטור, ובכך להשיג את פונקציית ההיגיון ועיבוד האות של המעגל. לדוגמה, במעגלים דיגיטליים, טרנזיסטורים משמשים לרוב כאלמנטים מיתוג כדי להשיג העברת אות ועיבוד אותות על ידי שליטה במצבים שלהם.
בנוסף, במעגלים אנלוגיים, גם מתח הניתוק של טרנזיסטורים ממלא תפקיד חשוב. על ידי התאמת מתח הניתוק של הטרנזיסטור, ניתן לשנות את נקודת ההפעלה והעלייה של המעגל, ובכך לייעל את ביצועי המעגל. לדוגמה, במעגל מגבר, הגדרת מתח הניתוק של הטרנזיסטור באופן סביר יכולה להבטיח שהמעגל שומר על רווח גבוה כאשר אות הקלט הוא קטן, תוך הימנעות מעיוות הרוויה כאשר אות הכניסה גדול.
https://www.trrsemicon.com/transistor/transistor-npn-d882-sot-89.html