Vad är tröskelspänning?

Tröskelspänning är den punkt där en elektrisk enhet är inställd för att aktivera någon av dess funktioner. Detta inträffar normalt inom en transistor som kontinuerligt övervakar strömkällan för förändringar, och ignorerar de som är svaga eller oavsiktligt läcker genom systemet. När laddningen av inkommande elektricitet är tillräcklig för att uppfylla den förinställda standarden, är tröskelspänningen uppfylld och ström tillåts flöda genom hela enheten för att aktivera den. Allt under det fördefinierade tröskelvärdet innesluts och behandlas som en fantomladdning.

Även om det kan verka relativt enkelt och okomplicerat att bestämma tröskelspänningen i en enhet med en enda krets, kräver modern elektronik en ganska komplex matematisk formel för att ställa in och reglera de olika tröskelvärdena. En apparat som en diskmaskin, till exempel, kan programmeras att utföra 20 eller fler funktioner beroende på användarens vardagliga behov, och varje separat fas som den går in i aktiveras av en elektrisk laddning. Dessa subtila kraftförändringar gör att enheten vet när den ska tillsätta mer vatten, när den ska aktivera torkmekanismen eller hur snabbt den ska rotera rengöringsstrålarna. Var och en av dessa aktiviteter är inställda på en separat tröskelspänning, så när ett antal element måste aktiveras på en gång, kräver det en hel del planering för att säkerställa korrekt drift. Ekvationen för att beräkna tröskelspänningen är summan av den statiska spänningen plus två gånger bulkpotentialen och spänningen över oxiden.

En tröskelspänning är normalt konstruerad med ett tunt inversionsskikt som separerar den isolerande och den faktiska kroppen av en transistor. Små hål som är positivt laddade täcker ytan av denna region, och när elektricitet appliceras stöts partiklarna i dessa tomrum bort. När strömmen inom både de inre och yttre områdena är utjämnade tillåter transpondern en frigöring av energin för att slutföra kretsen som aktiverar processen. Hela denna process slutförs inom millisekunder, och transistorn kontrollerar ständigt igen för att säkerställa att den flytande strömmen är berättigad, vilket tappar strömmen när den inte är det.

En annan term som används när man talar om transpondrar är metalloxidhalvledarfälteffekttransistor (MOSFET) tröskelspänning. Dessa ledande omkopplare är designade med antingen positiva eller negativa laddningar ungefär som i exemplet ovan, och de är den vanligaste typen av transistorer inom analoga eller digitala enheter. MOSFET-transistorer föreslogs ursprungligen 1925 och konstruerade i aluminium fram till 1970-talet, då kisel upptäcktes som ett mer hållbart alternativ.