Co je to prahové napětí?

Prahové napětí je bod, ve kterém je elektrické zařízení nastaveno k aktivaci kterékoli z jeho operací. K tomu obvykle dochází v tranzistoru, který nepřetržitě monitoruje změny zdroje energie, ignoruje ty, které jsou slabé nebo neúmyslně prosakované systémem. Jakmile je poplatek za příchozí elektřinu dostatečný pro splnění přednastaveného standardu, je dosaženo prahového napětí a po zařízení může proudit energie, aby to bylo možné. Vše, co je pod předdefinovanou prahovou hodnotou, je obsaženo a považováno za fantomový náboj.

Přestože stanovení prahového napětí v zařízení s jediným obvodem se může zdát relativně jednoduché a přímočaré, moderní elektronika vyžaduje poměrně složité matematické vzorce pro nastavení a regulaci různých prahů. Například spotřebič jako myčka nádobí může být naprogramován tak, aby splňoval 20 nebo více funkcí v závislosti na každodenních požadavcích uživatele a každá samostatná fáze, do které vstupuje, je aktivována elektrickým nábojem. Tyto jemné změny výkonu umožňují zařízení vědět, kdy přidat více vody, kdy aktivovat sušicí mechanismus nebo jak rychle otočit čisticí trysky. Každá z těchto činností je nastavena na samostatné prahové napětí, takže když je třeba aktivovat několik prvků najednou, vyžaduje hodně plánování, aby se zajistil správný provoz. Rovnice pro výpočet prahového napětí je součet statického napětí plus dvojnásobek objemového potenciálu a napětí napříč oxidem.

Prahové napětí je obvykle konstruováno s tenkou inverzní vrstvou, která odděluje izolační a skutečné tělo tranzistoru. Malé díry, které jsou kladně nabité, pokrývají povrch této oblasti, a když je aplikována elektřina, částice uvnitř těchto dutin jsou odpuzovány. Jakmile je proud uvnitř vnitřní i vnější oblasti vyrovnán, umožňuje transpondér uvolnění energie k dokončení obvodu, který proces aktivuje. Celý tento proces je dokončen v milisekundách a tranzistor neustále překontroluje, zda je proud tekoucího proudu oprávněný, jakmile to není možné, vysává energii.

Dalším termínem, který se používá, když mluvíme o transpondérech, je prahové napětí polovodičového tranzistoru s efektem polovodičového pole (MOSFET). Tyto vodivé spínače jsou navrženy buď s kladnými nebo zápornými náboji podobně jako ve výše uvedeném příkladu a jsou nejběžnějším typem tranzistoru v analogových nebo digitálních zařízeních. Tranzistory MOSFET byly původně navrženy v roce 1925 a konstruovány z hliníku až do sedmdesátých let, kdy byl křemík objeven jako životaschopnější alternativa.