閾值損失

閾值損失,在源-漏之間加有大小等於Vt的一個電壓時,通過器件的電流為0。這也就是MOSFET二極體用作為門電路有源負載時將會產生閾值損失的根源。

對於增強型MOSFET,在加有一定的源-漏電壓(Vds)下,只有當柵-源電壓(Vgs)大於閾值電壓(Vt)時,才出現源-漏電流(Ids);否則,當Vgs小於Vt時,則不產生溝道,基本上沒有源-漏電流(實際上,往往有很小的所謂亞域電流通過)。在Vgs大於Vt、產生出溝道的情況下,溝道也是在漏極一端被夾斷了的,MOSFET處於飽和狀態,通過的電流IDS與柵-源電壓的平方(Vgs)成正比,而與源-漏電壓基本無關(即電流飽和)。
如果把MOSFET的柵極與漏極連線起來,構成所謂MOSFET二極體,則有Vgs=Vds,於是MOSFET將始終處於飽和狀態(溝道夾斷的狀態);這時,若減小源-漏電流Ids,那么,柵-源電壓Vgs和源-漏電壓Vds也都將同時相應地降低,當源-漏電流減小到0時,則Vgs和Vds必都將同時降低到閾值電壓Vt。這就是說,當通過MOSFET二極體的源-漏電流為0時,在源-漏之間存在有一個電壓——閾值電壓Vt;或反過來說,在源-漏之間加有大小等於Vt的一個電壓時,通過器件的電流為0。這也就是MOSFET二極體用作為門電路有源負載時將會產生閾值損失的根源。
這種MOSFET二極體的特殊性能(有電壓、而沒有電流通過的特性),在許多電路設計中很有用,它可用來有效地降低功耗。

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