Eşik Gerilimi Nedir?

Eşik gerilimi, bir elektrikli cihazın operasyonlarından herhangi birini etkinleştirmek üzere ayarlandığı noktadır. Bu normalde güç kaynağını sürekli olarak izleyen ve sistemde soluk veya yanlışlıkla sızıntı yapanları görmezden gelen bir transistör içinde gerçekleşir. Gelen elektriğin yükü önceden belirlenmiş standarda uyması için yeterli olduğunda, eşik voltajı karşılanır ve bunu etkinleştirmek için cihaz boyunca gücün akmasına izin verilir. Önceden tanımlanmış eşiğin altında herhangi bir şey bulunur ve hayalet bir yük olarak kabul edilir.

Tek devreli bir cihazda eşik voltajını belirlemek nispeten basit ve kolay gibi görünse de, modern elektronikler çeşitli eşikleri ayarlamak ve düzenlemek için oldukça karmaşık bir matematik formülü gerektirir. Örneğin bulaşık makinesi gibi bir cihaz, kullanıcının günlük gereksinimlerine bağlı olarak 20 veya daha fazla işlevi tamamlamak üzere programlanabilir ve girdiği her ayrı faz elektriksel bir şarjla etkinleştirilir. Güçteki bu ince değişiklikler, cihazın ne zaman daha fazla su ekleyeceğini, kurutma mekanizmasını ne zaman etkinleştireceğini veya temizleme jetlerini ne kadar hızlı döndüreceğini bilmesini sağlar. Bu faaliyetlerin her biri ayrı bir eşik voltajına ayarlanmıştır, bu nedenle birkaç elemanın bir anda etkinleştirilmesi gerektiğinde, düzgün çalışmayı sağlamak için çok fazla planlama yapılması gerekir. Eşik gerilimin hesaplanması için denklem, statik gerilimin toplamı, artı kütle potansiyelinin ve oksit üzerindeki gerilimin iki katıdır.

Bir eşik voltajı normal olarak, bir transistörün yalıtımını ve gerçek gövdesini ayıran ince bir ters katmanı ile oluşturulur. Pozitif yüklü minik delikler bu bölgenin yüzeyini kaplar ve elektrik uygulandığında, bu boşluklardaki parçacıklar püskürtülür. Hem iç hem de dış bölgelerdeki akım eşitlendikten sonra, alıcı-verici işlemi aktive eden devreyi tamamlamak için enerjinin serbest bırakılmasını sağlar. Tüm bu süreç milisaniye içinde tamamlanır ve transistör, akan akımın doğrulandığından emin olmak için sürekli olarak yeniden kontrol eder ve bir kez olmadığında gücü keser.

Transponderlerden bahsederken kullanılan bir diğer terim metal oksit yarı iletken alan etkili transistör (MOSFET) eşik voltajıdır. Bu iletken anahtarlar, yukarıdaki örnekte olduğu gibi pozitif veya negatif yüklerle tasarlanmıştır ve analog veya dijital cihazlarda en yaygın transistör türüdür. MOSFET transistörleri ilk olarak 1925'te önerildi ve silikonun daha uygulanabilir bir alternatif olarak keşfedildiği 1970'lere kadar alüminyumdan yapıldı.