しきい値電圧とは?
しきい値電圧は、電気デバイスがその動作のいずれかをアクティブにするように設定されるポイントです。これは通常、電源の変化を継続的に監視するトランジスタ内で発生し、かすかな変化やシステムから不注意に漏れた変化を無視します。入ってくる電気の電荷が事前に設定された基準を満たすのに十分になると、しきい値電圧が満たされ、デバイスを有効にするために電力がデバイス全体に流れるようになります。定義済みのしきい値を下回るものはすべて収容され、ファントム チャージとして扱われます。
単一の回路を備えたデバイスのしきい値電圧を決定することは比較的単純で簡単に思えるかもしれませんが、最新の電子機器では、さまざまなしきい値を設定および調整するためにかなり複雑な数式が必要です。たとえば、食器洗い機のような電化製品は、ユーザーの日常的な要件に応じて 20 以上の機能を実行するようにプログラムされている場合があり、それが入る各段階は電荷によって作動します。これらの微妙な電力の変化により、デバイスは水を追加するタイミング、乾燥メカニズムを起動するタイミング、またはクリーニング ジェットを回転させる速度を知ることができます。これらのアクティビティはそれぞれ個別のしきい値電圧に設定されているため、多数の要素を一度にアクティブにする必要がある場合は、適切な動作を確保するために綿密な計画が必要です。しきい値電圧を計算するための式は、静的電圧にバルク電位の 2 倍と酸化物の電圧を加えたものです。
しきい値電圧は通常、トランジスタの絶縁体と実際の本体を分離する薄い反転層で構成されます。正に帯電した小さな穴がこの領域の表面を覆い、電気が印加されると、これらの空隙内の粒子は反発されます。内側と外側の両方の領域内の電流が均等化されると、トランスポンダはエネルギーを放出して、プロセスを活性化する回路を完成させます。このプロセス全体は数ミリ秒以内に完了し、トランジスタは流れている電流が正当であることを確認するために絶えず再チェックし、そうでない場合は電力を消費します。
トランスポンダについて話すときに使用される別の用語は、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ (MOSFET) のしきい値電圧です。これらの導電性スイッチは、上記の例のように正または負の電荷で設計されており、アナログまたはデジタル デバイス内の最も一般的なタイプのトランジスタです。 MOSFET トランジスタは 1925 年に最初に提案され、1970 年代までアルミニウムで構築されていましたが、シリコンがより実行可能な代替物として発見されました。
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