Mikä on kynnysjännite?

Kynnysjännite on piste, jossa sähkölaite on asetettu aktivoimaan jokin sen toiminnoista. Tämä tapahtuu yleensä transistorissa, joka valvoo jatkuvasti virtalähdettä muutosten varalta, jättäen huomiotta heikot tai vahingossa vuotaneet järjestelmän läpi. Kun saapuvan sähkön varaus on riittävä täyttämään esiasetettu standardi, kynnysjännite saavutetaan ja virran annetaan virrata koko laitteessa sen mahdollistamiseksi. Kaikki ennalta määritetyn kynnyksen alapuolella oleva sisältö sisältyy ja sitä käsitellään fantomivarauksena.

Vaikka kynnysjännitteen määrittäminen yhdellä piirillä varustetussa laitteessa voi vaikuttaa suhteellisen yksinkertaiselta ja yksinkertaiselta, nykyaikainen elektroniikka vaatii melko monimutkaisen matemaattisen kaavan eri kynnysarvojen asettamiseksi ja säätämiseksi. Esimerkiksi astianpesukoneen kaltainen laite voidaan ohjelmoida suorittamaan 20 tai useampia toimintoja käyttäjän päivittäisten tarpeiden mukaan, ja jokainen erillinen vaihe, johon se tulee, aktivoidaan sähkövarauksella. Nämä hienovaraiset tehonmuutokset antavat laitteelle mahdollisuuden tietää, milloin lisätä vettä, milloin aktivoida kuivausmekanismi tai kuinka nopeasti pyöriä puhdistussuihkuja. Jokainen näistä toiminnoista on asetettu erilliselle kynnysjännitteelle, joten kun useita elementtejä on aktivoitava kerralla, se vaatii paljon suunnittelua asianmukaisen toiminnan varmistamiseksi. Yhtälö kynnysjännitteen laskemiseksi on staattisen jännitteen summa, johon on lisätty kaksinkertainen bulkkipotentiaali ja oksidin välinen jännite.

Kynnysjännite on yleensä rakennettu ohuella inversiokerroksella, joka erottaa transistorin eristys- ja varsinaisen rungon. Pienet positiivisesti varautuneet reiät peittävät tämän alueen pinnan, ja kun sähköä syötetään, näissä onteloissa olevat hiukkaset hylkivät. Kun virta sekä sisä- että ulkoalueella on tasaantunut, transponderi sallii energian vapautumisen prosessin aktivoimiseksi. Tämä prosessi on suoritettu loppuun millisekunneissa, ja transistori tarkistaa jatkuvasti uudelleen varmistaakseen, että virtaava virta on perusteltu, ja se kuluttaa tehon, kun se ei ole.

Toinen termi, jota käytetään puhuttaessa transpondereista, on metallioksidipuolijohdekenttitransistorin (MOSFET) kynnysjännite. Nämä johtavat kytkimet on suunniteltu joko positiivisilla tai negatiivisilla varauksilla, kuten yllä olevassa esimerkissä, ja ne ovat yleisin transistorityyppi analogisissa tai digitaalisissa laitteissa. MOSFET -transistoreita ehdotettiin alun perin vuonna 1925 ja ne valmistettiin alumiinista aina 1970 -luvulle asti, jolloin pii havaittiin kannattavammaksi vaihtoehdoksi.