ترانزیستور با اثر گرمایی (Thermal FET)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع ترانزیستورها (Transistor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
ترانزیستور با اثر گرمایی (Thermal FET) :
Thermal FET ترانزیستوری است که جریان آن به شدت به دما وابسته است، یا به طور خاص برای کاربردهای حسگر دما یا کنترل حرارتی طراحی شده است. در بسیاری از FETها، وابستگی به دما یک عارضه جانبی است، اما در Thermal FET از این وابستگی به عنوان مکانیزم اصلی استفاده می شود.
عملکرد Thermal FET مبتنی بر کاهش تحرک حامل ها با افزایش دما (در نیمه هادی ها) و همچنین تغییر ولتاژ آستانه (
\[ V_{TH} \]) است. در MOSFETهای معمولی، با افزایش دما، جریان کاهش می یابد (به دلیل کاهش تحرک) و ولتاژ آستانه نیز کاهش می یابد (حدود ۲ mV/°C). با طراحی مناسب (مانند استفاده از چند ترانزیستور با بایاس خاص)، می توان یک ترانزیستور با حساسیت دمایی بالا ساخت.
\[ \frac{\Delta V_{TH}}{\Delta T} \approx -2\,\text{mV/°C} \quad , \quad \frac{\Delta I_D}{\Delta T} \approx -\alpha I_D \]کاربردهای Thermal FET: حسگرهای دمای مجتمع، مدارهای جبران حرارتی، و سلول های مرجع ولتاژ. همچنین می توان از آنها در مدارهای حفاظت حرارتی (مانند قطع خودکار در دمای بالا) استفاده کرد.
گاهی از اتصال دو ترانزیستور با ولتاژ آستانه متفاوت برای ایجاد یک مرجع دمای وابسته استفاده می شود (مانند PTAT). Thermal FETها معمولا به صورت مجزا ساخته نمی شوند، بلکه به عنوان بخشی از آیسی ها (مانند سنسورهای دمای روی تراشه) پیاده سازی می شوند.
