Cos’è la tensione di pizzico?

La “tensione di pizzico” si riferisce generalmente alla tensione alla quale si verifica un fenomeno chiamato “pinch-off” in alcuni dispositivi elettronici, in particolare nei transistor a effetto di campo (FET) come i JFET (transistor a effetto di campo a giunzione). È la tensione alla quale il canale tra i terminali source e drain del FET è completamente ristretto, portando ad una significativa riduzione del flusso di corrente attraverso il dispositivo. Questa costrizione del canale interrompe o limita notevolmente la corrente che passa attraverso il transistor, a seconda della tensione applicata.

Il termine “tensione di pinch-off” si riferisce specificamente alla tensione di soglia alla quale il canale di un FET inizia a chiudersi o a staccarsi, riducendo così il flusso di corrente tra i terminali di source e drain. In un JFET, ad esempio, ciò si verifica quando la tensione gate-source (V_GS) raggiunge un valore critico che fa sì che la regione di svuotamento si espanda sufficientemente, interrompendo il flusso di corrente tra source e drain. La tensione di pinch-off è un parametro cruciale nel funzionamento del FET, poiché determina la capacità del transistor di regolare il flusso di corrente e di agire come un interruttore o un amplificatore.

Il calcolo della tensione di pinch-off implica la comprensione delle caratteristiche specifiche del FET analizzato, come i livelli di drogaggio del materiale semiconduttore e le dimensioni della struttura del transistor. Per un JFET, la tensione di pinch-off (V_P) può essere stimata o misurata sperimentalmente in condizioni controllate in cui la tensione drain-source (V_DS) viene gradualmente aumentata monitorando la corrente attraverso il dispositivo. La tensione di pinch-off corrisponde tipicamente alla tensione gate-source (V_GS) alla quale la corrente attraverso il FET si riduce a un valore piccolo specificato, spesso nell’ordine dei microampere.

Nel contesto di un JFET, VP si riferisce alla tensione di pinch-off, che è la tensione gate-source alla quale la corrente attraverso il transistor si riduce a un valore molto basso, di fatto isolando il canale. Questa tensione è un parametro critico nel funzionamento del JFET, determinandone la capacità di controllare il flusso di corrente e di funzionare come un resistore controllato dalla tensione o come interruttore nei circuiti elettronici.

La differenza principale tra la tensione di soglia e la tensione di pinch-off risiede nei rispettivi ruoli nei diversi tipi di transistor. La tensione di soglia si riferisce tipicamente alla tensione alla quale un MOSFET (transistor a effetto di campo a ossido di metallo) inizia a condurre una corrente significativa tra i terminali di source e drain. È un parametro chiave nei MOSFET, che indica la tensione gate-source richiesta per indurre un canale e avviare la conduzione di corrente. Al contrario, la tensione di pinch-off si applica specificamente ai JFET e indica la tensione gate-source alla quale il canale tra source e drain è completamente ristretto, riducendo significativamente o arrestando del tutto il flusso di corrente. Sebbene entrambi i parametri siano fondamentali per il funzionamento dei transistor, servono a scopi diversi e sono caratteristici dei principi operativi specifici del tipo di transistor.