オーバードライブ電圧

オーバードライブ電圧（通常V _OVと略記される）は、 MOSFET トランジスタにおいて一般的に用いられる。オーバードライブ電圧は、トランジスタのゲート・ソース間電圧（V _{GS ）が}閾値電圧（V _TH ）を超えた電圧として定義される。ここで、V _{TH は}トランジスタをオンにする（電気を流す）ために必要なゲート・ソース間の最小電圧と定義される。この定義により、オーバードライブ電圧は「過剰ゲート電圧」または「実効電圧」とも呼ばれる。^{[ 1 ]}_{オーバードライブ電圧は、V OV} = V _GS − V _TH という簡単な式で求められる。

テクノロジー

V _{OV は}、増幅回路の重要な特性であるトランジスタの出力ドレイン端子電流（I _{D ）に直接影響を与えるため重要です。V}_{OV を}増加させることで、I _{D を}飽和状態に達するまで増加させることができます。^{[ 2 ]}

_{オーバードライブ電圧は、ソースに対するドレイン電圧（V DS ）}との関係からも重要であり、MOSFETの動作領域を決定する際に使用できます。以下の表は、オーバードライブ電圧を用いてMOSFETがどの動作領域にあるかを判断する方法を示しています。

条件	活動地域	説明
V _DS > V _OV ; V _GS > V _TH	飽和度（CCR）	MOSFET は大量の電流を供給しており、V _{DS を}変更してもあまり効果はありません。
V _DS < V _OV ; V _GS > V _TH	三極管（リニア）	MOSFET は電圧 (V _DS ) と線形関係で電流を供給します。
V _GS < V _TH	切り落とす	MOSFET はオフになっており、電流は供給されていません。

より物理学に関連した説明は次の通りです。

NMOSトランジスタでは、ゼロバイアス時のチャネル領域には正孔が豊富に存在します（つまり、p型シリコンです）。負のゲートバイアス（V _GS < 0）を印加すると、より多くの正孔が引き寄せられ、これを蓄積と呼びます。正のゲート電圧（V _GS > 0）を印加すると、電子が引き寄せられ、正孔が反発します。これは、正孔の数を減少させるため、空乏化と呼ばれます。閾値電圧（V _TH）と呼ばれる臨界電圧に達すると、チャネル内の正孔は実際に空乏化し、電子が過剰になるため、n型シリコンに反転します。これを反転領域と呼びます。

この電圧 V _GSを V _{TH を}超えて増加させると、より強いチャネルを作成してゲートをオーバードライブしていると言われます。したがって、オーバードライブ (多くの場合、 V _ov、 V _od、または V _onと呼ばれます) は (V _GS − V _TH ) と定義されます。

参照

参考文献

^セドラとスミス著『マイクロエレクトロニクス回路』第5版（2004年）第4章、 ISBN 978-0-19-533883-6
^カリフォルニア大学バークレー校の劉教授の講義ノート

[1] セドラとスミス著『マイクロエレクトロニクス回路』第5版（2004年）第4章、 ISBN 978-0-19-533883-6

[2] カリフォルニア大学バークレー校の劉教授の講義ノート

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