¿Qué es el voltaje umbral?
El voltaje umbral es el punto en el cual un dispositivo eléctrico está configurado para activar cualquiera de sus operaciones. Esto normalmente ocurre dentro de un transistor que monitorea continuamente la fuente de energía en busca de cambios, ignorando aquellos que son débiles o se filtran inadvertidamente a través del sistema. Una vez que la carga de electricidad entrante es suficiente para cumplir con el estándar preestablecido, se cumple el voltaje de umbral y se permite que la energía fluya por todo el dispositivo para habilitarlo. Cualquier cosa por debajo del umbral predefinido está contenida y tratada como una carga fantasma.
Aunque determinar el voltaje de umbral en un dispositivo con un solo circuito puede parecer relativamente simple y directo, la electrónica moderna requiere una fórmula matemática bastante compleja para establecer y regular los diversos umbrales. Un aparato como un lavavajillas, por ejemplo, puede programarse para completar 20 o más funciones que dependen de los requisitos diarios del usuario, y cada fase separada que ingresa se activa mediante una carga eléctrica. Estos cambios sutiles en la potencia le permiten al dispositivo saber cuándo agregar más agua, cuándo activar el mecanismo de secado o qué tan rápido rotar los chorros de limpieza. Cada una de estas actividades se establece en un voltaje de umbral separado, por lo que cuando se necesita activar varios elementos a la vez, se requiere una gran planificación para garantizar un funcionamiento adecuado. La ecuación para calcular el voltaje umbral es la suma del voltaje estático, más el doble del potencial total y el voltaje a través del óxido.
Un voltaje de umbral normalmente se construye con una capa delgada de inversión que separa el aislamiento y el cuerpo real de un transistor. Pequeños agujeros que están cargados positivamente cubren la superficie de esta región, y cuando se aplica electricidad, las partículas dentro de estos huecos se repelen. Una vez que la corriente dentro de las regiones interna y externa se iguala, el transpondedor permite una liberación de energía para completar el circuito que activa el proceso. Todo este proceso se completa en milisegundos, y el transistor vuelve a comprobar constantemente para garantizar que la corriente que fluye esté justificada, minando la potencia una vez que no lo está.
Otro término que se usa cuando se habla de transpondedores es voltaje umbral de transistor de efecto de campo de semiconductor de óxido de metal (MOSFET). Estos interruptores conductores están diseñados con cargas positivas o negativas, como en el ejemplo anterior, y son el tipo más común de transistor en dispositivos analógicos o digitales. Los transistores MOSFET se propusieron originalmente en 1925 y se construyeron en aluminio hasta la década de 1970, cuando se descubrió el silicio como una alternativa más viable.