Regiones de saturación para BJT y MOSFET

  

¿Por qué la región de saturación de los MOSFET tiene este nombre?

La publicación a la que te vinculas explica esto, pero en caso de que necesite repetirse y quizás hacer una copia de seguridad con un referencia del libro de texto , la región de saturación para un MOSFET se llama así porque la corriente de drenaje se satura, es decir, básicamente deja de aumentar a medida que Vds aumenta.

Tienes razón en que la región activa de un BJT corresponde a la región de saturación de un MOSFET cuando estos dispositivos se utilizan como amplificadores.

La región de saturación de un BJT (por ejemplo, cuando se activa como un interruptor) corresponde a la región triodo / óhmica de un MOSFET.

Algunos autores también llaman a la región de saturación de un MOSFET el "modo activo" , que coincide con la terminología utilizada para BJTs. Pero también llaman a la región triodo / óhmica el "modo lineal", que tal vez no ayude mucho porque "lineal" sugiere un amplificador en lugar de un interruptor. De nuevo aquí, lineal se refiere a cómo se ve la característica MOSFET en esa región en lugar de cualquier consideración de uso externo. (Afortunadamente, parece que nadie llama a la región de saturación BJT "modo lineal".)

Lo único que no es confuso acerca de esta terminología es la región de corte, que es la misma para ambos. Aquí hay una tabla de resumen para la correspondencia (desde un punto de vista externo / de uso):

EsteresumentambiénincluyelaregiónactivainversaparaBJT,queraravezseutiliza,peronoincluyesinónimosparalaregióntriodo;comodije,"modo lineal" o "región óhmica" también se usan para denotar la región del triodo MOSFET.

Creo que hay mejores diagramas sobre este tema para los JFET que para los MOSFET, pero el mecanismo es el mismo: el canal está empezando a pincharse, es decir, si aumenta el voltaje de drenaje, la región "utilizable" en el canal para la corriente se vuelve más delgada - esto significa básicamente que la corriente permanece igual porque aunque el voltaje ha aumentado (y es potencialmente capaz de "empujar" más corriente en el canal), el canal se ha oprimido más, oponiéndose así al potencial de flujo de la corriente: -

Deberíapoderverqueelpellizcoocurremásalrededordeldrenajequedelafuente,yestosedebeaqueladiferenciadevoltajeentreeldrenajeylacompuertaesmayorqueelvoltajeentrelafuenteylacompuerta.

AsíqueesaesmiexplicacióndeporquélaregióndesaturaciónsellamaasíenunFET:nosepuedeenviarmáscorrienteatravésdeellaamenosqueeldispositivoserompa(triste).IntentaréencontrarundiagramadecómoseveespecíficamenteenunMOSFET.Aquíhayunoquedeberíaayudar:-

Eláreaazuleselcanal;tengaencuentaqueelgrosordelcanal(cercadelafuente)esmayorqueelgrosordeldrenaje.Estosucedecuandolatensióndelapuertasuperalatensióndeumbraldelapuerta(\$V_{GS(UMBRAL)}\$).Superarlatensióndeumbralesmuchomásfácilalrededordelafuenteporquelafuentetieneunpotencialmásbajoqueeldrenaje.AhoraseconvierteenlamismahistoriaqueelJFET:sielvoltajededrenajeaumenta,lapresiónesmáspronunciadaylacorrientepermanececonstanteengranmedida.

Parauntransistorbipolar,lasaturaciónsignificaotracosa.¡ClaramenteunBJTnotieneuncanal,asíquetienequesignificaralgomás!LasaturacióndeBJTescuandoelvoltajedelcolectorhacaídoaunniveltanbajoquelaregiónbase-colectorseestáinclinandohaciaadelante.

Normalmente,parauntransistorNPN,laregiónbase-colectortienepolarizacióninversacomosemuestraenestediagrama:-

Si el voltaje del colector cae hacia el voltaje del emisor, llega un punto en el que la región base del colector se desvía hacia adelante: en términos simples, la base no puede evitar que la corriente se introduzca en el colector y, debido a esto, comienza la acción normal del transistor fallar La ganancia de corriente (hFE) cae significativamente y cualquier aumento en la corriente de base NO va a forzar al colector a disminuir, de hecho, los aumentos en la corriente de base están comenzando a alimentar al colector con la corriente, lo que evita que la tensión del colector caiga aún más. De esto se trata la saturación de BJT.