¿Continúa la linealidad de un N-MOSFET para \ $ V_ {DS} \ $ debajo de \ $ 0V \ $?

Si por lineal quiere decir que la corriente de drenaje y el voltaje están relacionados linealmente, entonces:

Estásenlaregióndeoperaciónlineal,arribaaladerecha.Entreeldrenajeylafuentehayunacapadeinversión,yestoseveprincipalmentecomounaresistencia.

Si\$V_{DS}\$sevuelvenegativo,entonceslacorrienteiráalainversa.Dadoqueelvoltajedelacompuertaes(relativamente)muyalto,nohaynadaenelcanalquelohagasignificativamenteasimétrico.

Sinembargo,hayotroefectoeneljuego.ObservequeeldrenajeenunaregiónN,sentadoenunsustratoP.HuelecomoundiododeuniónNP.Dehecho,esteeselinfame diodo corporal . En \ $ V_ {DS} = -50nV \ $, este diodo no conducirá mucho. Sin embargo, a medida que \ $ V_ {DS} \ $ se vuelve más negativo, el efecto de este diodo se volverá más significativo y la relación de corriente-voltaje de drenaje se volverá progresivamente menos lineal. Esa región de agotamiento en la imagen se volverá cada vez más delgada, hasta que no esté en absoluto, y el diodo se haya inclinado hacia adelante por completo, y \ $ V_ {DS} \ $ se sujetará a aproximadamente \ $ - 0.65V \ $.

Creo que la simulación no puede proporcionarle la respuesta a estas preguntas porque los modelos básicos de transistores están desarrollados para ser precisos en las regiones avanzadas de las operaciones.

La única respuesta correcta se puede obtener construyendo un circuito de prueba y midiendo la respuesta del transistor real.

Para ofrecerle una respuesta teórica aproximada (con un alto grado de confianza), necesitaremos ver la implementación interna real del transistor (esquemas de silicio); no todos los transistores se construyen de la misma manera, por lo tanto, hay No se puede dar una respuesta general. Los fabricantes tienden a mantener en secreto las tecnologías de fabricación, por lo que sus posibilidades de obtener una respuesta teórica confiable son muy bajas.

Yo digo que compres pocos transistores y vayas a un laboratorio.

EDIT:

Pocas personas en los comentarios sugirieron que esta respuesta es incorrecta porque no hay modelos Spice de bajo nivel para este transistor. Aquí hay dos:

• Modelo de Pspice de ON Semiconductors (este archivo contiene diferentes modelos, pero el básico es el Nivel 1)
• Aquí puede descargar un modelo de Supertex (Nivel 3)

Sin embargo, incluso la obtención del modelo Bsim3 para este dispositivo no significa necesariamente que la simulación dé resultados correctos. Al menos dos razones para esto:

• No hay forma de saber qué tan preciso es su modelo
• Incluso si el modelo es preciso para el transistor con polarización directa, no se requiere que estos modelos (que yo sepa) sean exactos para los dispositivos con polarización inversa. Esto significa que no hay nadie que pueda ofrecerle ninguna garantía en cuanto a la exactitud de los resultados en las condiciones que mencionó.

Eche un vistazo a esta referencia . Estos muchachos intentaron modelar MOSFET de potencia de zanja con un modelo Bsim3 personalizado. Si bien la precisión en la región de operación hacia adelante es buena, no es perfecta. Y aún así, nadie ofrece ninguna garantía en cuanto a la precisión del modelado de polarización inversa. También señalan que existen dificultades adicionales para aplicar este modelo a otras topologías de MOSFET de potencia.

Ahora, el transistor en cuestión es DMOS, por lo tanto, cualquier análisis realizado en el modelo del transistor "lógico" más simple será intrínsecamente incorrecto.

EDIT2:

¿Por qué estoy seguro de que no se puede dar una respuesta teórica a menos que veamos el esquema de silicio de este transistor en particular? Bueno, la única pista que Fairchild proporcionó en la hoja de datos es que este transistor es del tipo DMOS. Esto podría ser útil de alguna manera si el término DMOS no fuera ambiguo, pero no es el caso. Hay muchas topologías completamente diferentes que se llaman DMOS por diferentes grupos de ingenieros. Algunos ejemplos:

• First
• Second

Estas dos referencias muestran al menos tres topologías diferentes que pueden denominarse DMOS, y hay más.

Cualquier persona que esté tratando de explicar cómo funciona el transisto en cuestión sin ver la implementación de silicio es solo una especulación (a menos que trabaje para Fairchild, en cuyo caso él revela secretos comerciales :))