Calculadora de corriente de drenador MOSFET en saturación

Introduzca la sobretensión en voltios y el parámetro en amperios por voltio cuadrado; obtendrá el resultado en amperios y miliamperios. Resulta útil para estimaciones rápidas de polarización, ejercicios y comprobaciones preliminares cuando el modelo de canal largo es adecuado.

Seleccione las dos magnitudes que necesita la ecuación

El modelo de ley cuadrática en saturación utiliza la sobretensión de puerta, no solo la tensión entre puerta y fuente. La sobretensión, escrita habitualmente como V_OV, es V_GS menos la tensión umbral V_TH. Si su circuito proporciona V_GS y V_TH por separado, réstelos antes de introducir el valor. La segunda entrada es el parámetro de transconductancia k del dispositivo, expresado en amperios por voltio cuadrado. En esta calculadora, k se define de modo que la corriente de drenador sea la mitad de k multiplicada por el cuadrado de V_OV. Las hojas de datos y los libros no siempre emplean los mismos símbolos: algunos llaman beta al parámetro, otros incorporan el factor de un medio en la constante y otros distinguen la transconductancia del proceso del parámetro ajustado por geometría. Confirme la convención antes de copiar un valor. Introduzca únicamente números finitos y no negativos. Una sobretensión o un parámetro igual a cero produce corriente cero en este modelo ideal; una sobretensión negativa se rechaza porque esta ecuación describe conducción en saturación, no la región subumbral. Mantenga unidades coherentes: voltios y amperios por voltio cuadrado producen amperios.

Interprete el resultado de ley cuadrática

La calculadora evalúa I_D = 0.5 × k × V_OV². Al elevar la sobretensión al cuadrado, la corriente se vuelve muy sensible a la polarización de puerta: duplicar V_OV cuadruplica la corriente ideal si k permanece constante. La respuesta incluye la corriente en amperios y miliamperios, repite las entradas normalizadas con sus unidades e identifica la ecuación aplicada. Por ejemplo, una sobretensión de 2.5 voltios y k igual a 0.004 amperios por voltio cuadrado dan 0.0125 amperios, es decir, 12.5 miliamperios. El cálculo supone que el MOSFET ya funciona en saturación. En el modelo NMOS de canal largo más sencillo, normalmente se exige que V_DS sea al menos V_OV. Como la calculadora no recibe V_DS, no puede comprobar esa condición. También omite modulación de longitud de canal, efecto de cuerpo, degradación de movilidad, saturación de velocidad, temperatura, fugas y desajuste. Por ello, el resultado es un valor de modelo y no una medición garantizada. Úselo como referencia transparente cuyas hipótesis pueda revisar.

Aplique la estimación con seguridad al circuito

Utilice el resultado para fijar un punto de polarización preliminar, comparar parámetros candidatos o revisar cálculos manuales antes de recurrir a una simulación más completa. Después, compruebe que las tensiones elegidas de drenador y fuente sitúan realmente el dispositivo en saturación y que la disipación prevista, I_D por V_DS, es aceptable. Para un MOSFET discreto, consulte las curvas de transferencia y los intervalos de parámetros, porque la tensión umbral y la transconductancia varían entre unidades y con la temperatura de unión. En un diseño integrado, compare la corriente ideal con el modelo del proceso para la longitud y anchura de canal, alimentación y esquinas pertinentes. Si su fuente define beta de manera que la ecuación sea beta por V_OV al cuadrado sin el factor de un medio, convierta el valor antes de usar esta herramienta; de lo contrario, el resultado diferirá por un factor de dos. Las llamadas automatizadas cuestan $0.002 por solicitud y el cálculo del navegador facilita comprobaciones interactivas. Guarde las entradas y la ecuación junto al resultado para que otras personas puedan reproducir la hipótesis.