定义
当 MOSFET 的漏极-源极电压 (V DS ) 大于栅极-源极电压 (V GS ) 减去阈值电压 (V TH ) 时,MOSFET 处于饱和区。在饱和区,漏极电流 (I D ) 与漏极-源极电压无关。
数学表示为:
V DS > V GS - V TH
原理
当 MOSFET 处于饱和区时,沟道完全增强,电子从源极流向漏极。漏极电流由沟道的宽度 (W)、长度 (L) 和增强因子 (K p ) 决定。增强因子是一个与工艺相关的常数,它描述了沟道中电场的强度。
在饱和区,漏极电流与漏极-源极电压无关,因为沟道完全增强,电子可以自由地从源极流向漏极。因此,漏极电流主要受沟道的几何形状和增强因子影响。
饱和区漏极电流方程
在饱和区,MOSFET 的漏极电流可以通过以下方程计算:
I D = (1/2) K p (W/L) (V GS - V TH ) 2
其中:
- K p 是增强因子
- W 是沟道的宽度
- L 是沟道的长度
- V GS 是栅极-源极电压
- V TH 是阈值电压
饱和区的特点
- 漏极电流与漏极-源极电压无关
- 沟道完全增强
- 漏极电流由沟道的几何形状和增强因子决定
- MOSFET 的输出特性曲线在饱和区呈水平线
应用
MOSFET 饱和区具有广泛的应用,包括:
- 放大器
- 开关
- 逻辑门
- 功率电子设备
结论
MOSFET 饱和区对于理解 MOSFET 的工作至关重要。在饱和区,漏极电流与漏极-源极电压无关,并且由沟道的几何形状和增强因子决定。MOSFET 饱和区具有广泛的应用,包括放大器、开关和功率电子设备。
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