gatesourcespänningen

Gatesourcespänningen, V_gs, är spänningsskillnaden mellan grind (gate) och källa (source) i en fält-effekttransistor (FET). Den utgör en av de viktigaste styrsignalerna som reglerar hur starkt kanalen leder mellan drain och source, och därmed hur mycket ström som flyter för en given drain-source-spänning. V_gs är anpassad till den typ av transistor som används och påverkas av temperatur samt kroppens koppling i enheten.

I MOSFETs (metal-oxide-semiconductor FET) kontrollerar V_gs bildningen av en ledande kanal i elektronstråket under grindens oxidskikt. För en enhancement-mode MOSFET krävs att V_gs överstiger en tröskelspänning V_th för att kanalen ska bildas och ström skall kunna flyta. I depletion-mode MOSFET finns en kanal redan vid V_gs = 0 och negativa värden av V_gs minskar ledningen. Förhållandet mellan Id och V_gs följer ofta en kvadratisk eller liknande relation i förenklad långkanalsmodell, men moderna enheter uppvisar avvikelser på grund av kortkanaleffekter och velocity saturation. Kroppseffekten gör att tröskelspänningen ändras med V_sb (spänningen mellan källa och substrat). Grindens isolationslager ger hög ingångsimpedans och mycket liten gate-ström under normalt drift; alltför hög V_gs riskerar oxidernas brytning.

Inom JFETs (junction FET) regleras Id huvudsakligen genom en reverse-biased grind-källa-junction. V_gs påverkar kanalens bredd och därmed strömflödet mellan drain och source; vid tillräckligt stor |V_gs| upphör strömmen vid pinch-off. V_gs-värden varierar mellan olika enheter och teknologier och anges som maximala spänningsvärden för att undvika skador. Gatesourcespänningen används brett i förstärkare, switchar och analoga kretsar där kontroll av ledning och impedans är centralt.