Напряжение перегрузки , обычно сокращенно V OV , обычно упоминается в контексте транзисторов MOSFET . Напряжение перегрузки определяется как напряжение между затвором и истоком транзистора (V GS ) сверх порогового напряжения (V TH ), где V TH определяется как минимальное напряжение, необходимое между затвором и истоком для включения транзистора (позволения ему проводить электричество). Из-за этого определения напряжение перегрузки также известно как «избыточное напряжение затвора» или «эффективное напряжение». [1] Напряжение перегрузки можно найти с помощью простого уравнения: V OV = V GS − V TH .
V OV важен, поскольку он напрямую влияет на выходной ток стока (ID ) транзистора, важное свойство схем усилителя. Увеличивая V OV , I D можно увеличивать до тех пор, пока не будет достигнуто насыщение . [2]
Напряжение перегрузки также важно из-за его связи с V DS , стоковым напряжением относительно источника, которое можно использовать для определения области работы MOSFET. В таблице ниже показано, как использовать напряжение перегрузки, чтобы понять, в какой области работы находится MOSFET:
Далее следует более физическое объяснение:
В NMOS-транзисторе область канала при нулевом смещении имеет обилие дырок (т. е. это кремний p-типа). Прикладывая отрицательное смещение затвора (V GS < 0), мы притягиваем больше дырок, и это называется накоплением. Положительное напряжение затвора (V GS > 0) будет притягивать электроны и отталкивать дырки, и это называется истощением, потому что мы истощаем количество дырок. При критическом напряжении, называемом пороговым напряжением (V TH ), канал фактически будет настолько истощен дырками и богат электронами, что он ИНВЕРТИРУЕТСЯ в кремний n-типа, и это называется областью инверсии.
Когда мы увеличиваем это напряжение, V GS , сверх V TH , мы, как говорят, перегружаем затвор, создавая более сильный канал, поэтому перегрузка (часто называемая V ov , V od или V on ) определяется как (V GS − V TH ).