Wat is drempelspanning?

Drempelspanning is het punt waarop een elektrisch apparaat is ingesteld om een ​​van zijn bewerkingen te activeren. Dit gebeurt normaal gesproken in een transistor die de stroombron voortdurend controleert op veranderingen, en negeert die welke zwak zijn of per ongeluk door het systeem zijn gelekt. Zodra de lading van binnenkomende elektriciteit voldoende is om aan de vooraf ingestelde norm te voldoen, wordt aan de drempelspanning voldaan en mag er stroom door het apparaat stromen om dit in te schakelen. Alles onder de vooraf gedefinieerde drempel wordt opgevangen en behandeld als een fantoomlading.

Hoewel het bepalen van de drempelspanning in een apparaat met een enkele schakeling relatief eenvoudig en ongecompliceerd lijkt, heeft moderne elektronica een vrij complexe wiskundige formule nodig om de verschillende drempels in te stellen en te regelen. Een apparaat zoals een vaatwasser kan bijvoorbeeld worden geprogrammeerd om 20 of meer functies uit te voeren, afhankelijk van de dagelijkse behoeften van de gebruiker, en elke afzonderlijke fase die het binnengaat, wordt geactiveerd door een elektrische lading. Door deze subtiele vermogensveranderingen weet het apparaat wanneer meer water moet worden toegevoegd, wanneer het droogmechanisme moet worden geactiveerd of hoe snel de reinigingsstralen moeten worden gedraaid. Elk van deze activiteiten is ingesteld op een afzonderlijke drempelspanning, dus wanneer een aantal elementen tegelijk moet worden geactiveerd, vereist dit veel planning om een ​​goede werking te garanderen. De vergelijking voor het berekenen van de drempelspanning is de som van de statische spanning, plus tweemaal de bulkpotentiaal en de spanning over het oxide.

Een drempelspanning wordt normaal gesproken geconstrueerd met een dunne inversielaag die de isolatie en het eigenlijke lichaam van een transistor scheidt. Kleine gaatjes die positief geladen zijn, bedekken het oppervlak van dit gebied, en wanneer elektriciteit wordt toegepast, worden de deeltjes in deze holtes afgestoten. Zodra de stroom in zowel het binnenste als het buitenste gebied gelijk is, laat de transponder de energie vrij om het circuit te voltooien dat het proces activeert. Dit hele proces wordt binnen milliseconden voltooid en de transistor controleert voortdurend opnieuw om ervoor te zorgen dat de stromende stroom gerechtvaardigd is, en ondermijnt het vermogen zodra dit niet het geval is.

Een andere term die wordt gebruikt wanneer het over transponders gaat, is de drempelspanning van de metaaloxide-halfgeleider-veldeffecttransistor (MOSFET). Deze geleidende schakelaars zijn ontworpen met positieve of negatieve ladingen, net zoals in het bovenstaande voorbeeld, en ze zijn het meest voorkomende type transistor in analoge of digitale apparaten. MOSFET-transistoren werden oorspronkelijk voorgesteld in 1925 en gebouwd in aluminium tot de jaren 70, toen silicium werd ontdekt als een meer levensvatbaar alternatief.