Wat is knijpspanning?

“Pinch-spanning” verwijst in het algemeen naar de spanning waarbij een fenomeen genaamd “pinch-off” optreedt in bepaalde elektronische apparaten, met name in veldeffecttransistors (FET’s) zoals JFET’s (Junction Field-Effect Transistors). Het is de spanning waarbij het kanaal tussen de source- en drain-aansluitingen van de FET volledig wordt vernauwd, wat leidt tot een aanzienlijke vermindering van de stroom die door het apparaat stroomt. Deze vernauwing van het kanaal sluit de stroom die door de transistor gaat effectief af of beperkt deze aanzienlijk, afhankelijk van de aangelegde spanning.

De term “afknijpspanning” verwijst specifiek naar de drempelspanning waarbij het kanaal van een FET begint te sluiten of af te knijpen, waardoor de stroom tussen de source- en drainterminals wordt verminderd. In een JFET gebeurt dit bijvoorbeeld wanneer de poort-bronspanning (V_GS) een kritische waarde bereikt die ervoor zorgt dat het uitputtingsgebied voldoende uitzet, waardoor de stroom tussen de bron en de afvoer wordt afgesloten. Afknijpspanning is een cruciale parameter bij FET-werking en bepaalt het vermogen van de transistor om de stroom te regelen en als schakelaar of versterker te fungeren.

Het berekenen van de afknijpspanning impliceert het begrijpen van de specifieke kenmerken van de FET die wordt geanalyseerd, zoals de doteringsniveaus van het halfgeleidermateriaal en de afmetingen van de transistorstructuur. Voor een JFET kan de afknijpspanning (V_P) experimenteel worden geschat of gemeten onder gecontroleerde omstandigheden, waarbij de drain-source-spanning (V_DS) geleidelijk wordt verhoogd terwijl de stroom door het apparaat wordt bewaakt. De afknijpspanning komt doorgaans overeen met de gate-source-spanning (V_GS) waarbij de stroom door de FET afneemt tot een gespecificeerde kleine waarde, vaak in het microampèrebereik.

In de context van een JFET verwijst VP naar de afknijpspanning, de poort-bronspanning waarbij de stroom door de transistor afneemt tot een zeer lage waarde, waardoor het kanaal effectief wordt afgekneld. Deze spanning is een kritische parameter bij de werking van JFET en bepaalt het vermogen ervan om de stroom te regelen en te functioneren als een spanningsgestuurde weerstand of schakelaar in elektronische circuits.

Het belangrijkste verschil tussen drempelspanning en afknijpspanning ligt in hun respectieve rol in verschillende soorten transistors. Drempelspanning verwijst doorgaans naar de spanning waarbij een MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) een aanzienlijke stroom begint te geleiden tussen de source- en drain-terminals. Het is een sleutelparameter in MOSFET’s, die de poort-bronspanning aangeeft die nodig is om een ​​kanaal te induceren en de stroomgeleiding te starten. De afknijpspanning is daarentegen specifiek van toepassing op JFET’s en geeft de gate-source-spanning aan waarbij het kanaal tussen source en drain volledig is vernauwd, waardoor de stroomstroom aanzienlijk wordt verminderd of helemaal gestopt. Hoewel beide parameters cruciaal zijn voor de werking van de transistor, dienen ze verschillende doeleinden en zijn ze kenmerkend voor de operationele principes van het specifieke transistortype.