Explique en términos simples Vgs y Vgs (th) de MOSFET's

estoy tratando de entender $V_{GS}$del transistor MOSFET. Por lo que entiendo$V_{GS}$ normalmente representa la descomposición de la puerta de voltaje a la fuente, pero aparte de eso, no entiendo. $V_{GS(th)}$ es el voltaje umbral al que se encenderá el mosfet, así que tengo algunas preguntas sobre el voltaje umbral;

1. ¿Qué sucede si supero el umbral máximo según lo indicado en la hoja de datos?

2. ¿Qué pasa si estoy debajo?

Vgs es solo el voltaje de la puerta a la fuente (con el cable rojo del multímetro en la puerta y el negro en la fuente). Todo lo demás es del contexto.

El máximo absoluto Vgs es la tensión máxima que siempre debe someter el MOSFET de bajo cualquier condición (mantenerse bien lejos). Por lo general, el desglose real es bastante diferente (tomando prestado de esta hoja de datos):

Vgs (th) es el voltaje al que el MOSFET se 'encenderá' hasta cierto punto (generalmente no se enciende muy bien). Por ejemplo, puede ser de 2 V como mínimo y de 4 V como máximo para una corriente de drenaje de 0.25 mA a Tj = 25 ° C (la matriz en sí está a 25 ° C). Eso significa que si desea que su MOSFET de 20 A realmente se encienda por completo (no solo conduciendo 250uA) necesita mucho más voltaje que 4V para estar seguro de ello, pero si su Vgs está muy por debajo de aproximadamente 2V, puede estar bastante seguro de que está bien apagado (al menos alrededor de la temperatura ambiente).

Rds (activado) siempre se mide a un Vgs especificado. Por ejemplo, podría ser 77m$\Omega$con Vgs = 10V e Id = 17A y Tj = 25 ° C. Ese 10V es el Vgs que necesita para alimentar su MOSFET para que se encienda felizmente y parezca una resistencia muy baja.

Vgs también aparece cuando quieres saber la fuga de la puerta. Igss podría ser +/- 100nA a Vgs = +/- 20V y Tj = 25 ° C.

Vgs es la puerta a la fuente de voltaje.

En la hoja de datos encontrará un término absoluto Vgss, este es el voltaje máximo que se puede aplicar entre la puerta y la fuente. Más allá de esto, corre el riesgo de dañar el mosfet.

Un mosfet de canal N es esencialmente un tipo P emparedado entre dos regiones de tipo N.

Tiempo de fiesta.

Estás organizando una fiesta e invitando a todos los electrones del vecindario a asistir. Entonces transmitiste "¡FIESTA EN MA HOUZE YOLO #SWAG!". Es decir, aplica un voltaje positivo en la puerta con respecto a la fuente. Dado que sus vecinos están a cierta distancia (al lado), su transmisión no es lo suficientemente alta (está por debajo de Vgs (th)) Una vez que grita su invitación lo suficientemente fuerte (es decir, tenga Vgs en Vgs (th)) sus vecinos de al lado escucha y ven de fiesta contigo.

Vgs (th) es el voltaje al que comienza a conducir el canal mosfet. A este voltaje, un voltaje positivo, crea un campo eléctrico, que atrae electrones (ya que nuestro voltaje aplicado es positivo, por lo que las cargas positivas en la puerta). Estos electrones acumulados cerca de la puerta, forman un puente entre la fuente y el drenaje (que son ambos de tipo n). Ahora tiene una ruta de tipo n "continua" desde la fuente hasta el drenaje.

Solo atrajo a sus vecinos de al lado, por lo que su fiesta es un poco aburrida. ¿Cómo se consigue más gente? Transmite más fuerte (aumente el alcance de su campo eléctrico - aumente sus Vgs).

Ahora, hay mucho ruido, y luego está la SANTA MIERDA, ¡UN PLANO ESTÁ A punto de estrellarse EN NUESTRA CASA, ¡QUÉ $ $ @! ¿ES ESO RUIDO? No queremos asustar demasiado a las personas, por lo que debemos saber cuánto más fuerte (la diferencia entre) nuestra llamada es el mínimo necesario solo para nuestros vecinos inmediatos (Vgs (th)). Esta diferencia se llama por un par de nombres diferentes, pero los dos que he escuchado con mayor frecuencia son V-on (Von) o V-overdrive (Vov). Esta cantidad (Vgs-Vth) representa cuánto más potencial hay entre la puerta y la fuente de lo que se necesita para que el transistor se encienda, e influye en casi cualquier otro comportamiento del MOSFET: corriente en triodo (cuántas personas están en su fiesta cuando solo sus vecinos pueden escuchar), actual en saturación (cuántas personas hay cuando está lleno de gente),

Entonces, ahora ha aumentado sus Vgs hasta el punto de que no puede aceptar más personas en su propiedad. Estás completamente lleno. Puedes transmitir tu fiesta todo lo que quieras, pero simplemente no hay suficiente espacio para todos. Su transistor está ahora en saturación. [Técnicamente, más personas pueden estar en la fiesta: si tus vecinos inmediatos comienzan a transmitir la fiesta (aumentando Vds), y la gente comienza a festejar en sus casas (la fuente y el drenaje), esto aumenta el número de personas en la fiesta (aumento Actual). Esto se llama modulación de longitud de canal. Sin embargo, esto solo puede suceder si su casa ya está llena (la modulación de la longitud del canal solo ocurre cuando el dispositivo está saturado).]

Si comienzas a aumentar tus Vgs hasta el punto de Vgss, bueno ... los policías aparecen y te cierran. Consumo de alcohol por menores de edad, uso de drogas, etc. Usted va a la cárcel (su transistor ha sido dañado).