Perché FET si chiama Square Law Device?
Ecco perché:
* Funzione FET di base: In un FET, la tensione di gate controlla la larghezza del canale, che determina il flusso di corrente tra il drenaggio e la sorgente.
* Dipendenza della larghezza del canale: La larghezza del canale è direttamente proporzionale alla tensione di gate applicata. Una tensione di gate più elevata crea un canale più ampio, consentendo a più corrente di fluire.
* Relazione di tensione corrente: La corrente che scorre attraverso il canale è proporzionale alla larghezza del canale e, quindi, proporzionale alla tensione del gate. Tuttavia, la larghezza del canale stessa è anche influenzata dalla tensione della source drenaggio ($ v_ {ds} $), creando una relazione più complessa.
* Approssimazione della legge quadrata: Per piccoli valori di $ v_ {ds} $, la relazione di tensione corrente può essere approssimata da un'equazione della legge quadrata:
* $ I_d =k (v_ {gs} - v_t)^2 $
* Dove:
* $ K $ è una costante a seconda della geometria del dispositivo e delle proprietà del materiale.
* $ V_t $ è la tensione di soglia, una tensione al di sotto della quale non scorre la corrente.
In sostanza, il comportamento della legge quadrata sorge perché l'attuale flusso è proporzionale alla larghezza del canale, che a sua volta è proporzionale al quadrato della tensione della sorgente del gate. Questo è vero per entrambi i MOSFET (transistor ad effetto di campo a semiconduttore di ossido di metallo) e JFET (transistor a effetto campo da giunzione).
Nota: L'approssimazione della legge quadrata è valida per le piccole tensioni della fonte di drenaggio. Mentre $ v_ {ds} $ aumenta, la relazione di tensione corrente diventa più complessa e si discosta dalla legge quadrata. Tuttavia, la terminologia del "dispositivo di legge quadrata" persiste perché descrive accuratamente il comportamento fondamentale dei FET per un intervallo operativo significativo.