트라이오드 영역, 선형 영역 , 옴 영역

(2021-01-05)

트라이오드(Triode) 영역


1. MOSFET `선형 영역` or `옴 영역` or `트라이오드(Triode) 영역`

  ㅇ 동작 특성  
     - 디지털 논리소자에서 닫힌 스위치 처럼 동작
     - 선형 저항 소자 처럼 동작 
     * [유의점] : `증폭(Amplication)` 또는 `개방(Open)` 역할이 아님

  ㅇ 전압 조건 : vGS > Vth, 0 < vDS < vGS - Vth
     - 문턱전압 보다 큰 게이트 전압으로 전도 채널이 형성된 상태에서,
     - 드레인-소스 전압 vDS전도 채널 형성에 기여하는 유효 게이트 전압
       (vGS - Vth) 보다 작은 경우

  ㅇ `트라이오드` 명칭 유래
     - 이 영역에서의 동작이 3극 진공관(Triode) 동작과 유사하기 때문


2. 선형전류 전압 관계를 보이는 영역선형전류 전압 관계식
      
     - gDS : 채널 컨덕턴스
     - μn Cox : MOSFET 공정 트랜스컨덕턴스 파라미터
     - W/L : 외형비 (MOSFET 트랜스컨덕턴스 파라미터)
     - vGS - Vth = vov : 과구동전압(overdrive voltage),실효전압(effective voltage)

     
     - 게이트 전압 vGS 및 드레인 전압 vDS의 영향을 받음
        . vGS 및 vDS이 증가할수록 드레인 전류 iD도 증가
           . 게이트 전압과 드레인 전류 간에 저항 처럼 선형적 관계를 갖음

     - 만일, vDS가 작게 유지되면, 
        . 게이트 전압 vGS에 의해 조절되는 선형 저항 rDS로써 동작함
          


3. MOSFET 소자 내부의 거동전도 채널이 형성됨 
     - 소스에서 드레인 근처까지 전도 채널 형성됨
        . vDS > 0 으로 인한 수평 전계에 의해 전하가 이동하여 전류 흐름 

  ㅇ 전도 채널 전도도는 게이트 전압에 의해 조절됨
     - 만일, 반전층 전하 밀도가 커지면 채널전도도가 커짐 
        . 따라서, gDS가 커지며, 기울기가 급격한 경사를 함



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