La tensione di soglia è il punto in cui un dispositivo elettrico è impostato per attivare una qualsiasi delle sue operazioni. Ciò si verifica normalmente all’interno di un transistor che monitora continuamente la fonte di alimentazione per rilevare eventuali cambiamenti, ignorando quelli che sono deboli o sono inavvertitamente trapelati attraverso il sistema. Una volta che la carica dell’elettricità in ingresso è sufficiente per soddisfare lo standard preimpostato, la tensione di soglia viene soddisfatta e la potenza può fluire attraverso il dispositivo per abilitarla. Tutto ciò che è al di sotto della soglia predefinita viene contenuto e trattato come un addebito fantasma.
Sebbene determinare la tensione di soglia in un dispositivo con un unico circuito possa sembrare relativamente semplice e immediato, l’elettronica moderna richiede una formula matematica abbastanza complessa per impostare e regolare le varie soglie. Un elettrodomestico come una lavastoviglie, ad esempio, può essere programmato per completare 20 o più funzioni a seconda delle esigenze quotidiane dell’utente, e ogni singola fase in cui entra viene attivata da una carica elettrica. Questi sottili cambiamenti di potenza consentono al dispositivo di sapere quando aggiungere più acqua, quando attivare il meccanismo di asciugatura o quanto velocemente ruotare i getti di pulizia. Ognuna di queste attività è impostata su una tensione di soglia separata, quindi quando è necessario attivare più elementi contemporaneamente, è necessaria una grande pianificazione per garantire il corretto funzionamento. L’equazione per calcolare la tensione di soglia è la somma della tensione statica, più il doppio del potenziale di massa e della tensione ai capi dell’ossido.
Una tensione di soglia è normalmente costruita con un sottile strato di inversione che separa l’isolante e il corpo vero e proprio di un transistor. Piccoli fori caricati positivamente coprono la superficie di questa regione e, quando viene applicata l’elettricità, le particelle all’interno di questi vuoti vengono respinte. Una volta che la corrente all’interno di entrambe le regioni interna ed esterna è equalizzata, il transponder consente un rilascio dell’energia per completare il circuito che attiva il processo. L’intero processo viene completato in pochi millisecondi e il transistor ricontrolla costantemente per garantire che la corrente che scorre sia giustificata, indebolendo la potenza una volta che non lo è.
Un altro termine utilizzato quando si parla di transponder è la tensione di soglia del transistor ad effetto di campo (MOSFET) a semiconduttore a ossido di metallo. Questi interruttori conduttivi sono progettati con cariche positive o negative proprio come nell’esempio precedente e sono il tipo più comune di transistor all’interno di dispositivi analogici o digitali. I transistor MOSFET furono originariamente proposti nel 1925 e costruiti in alluminio fino agli anni ‘1970, quando fu scoperto il silicio come alternativa più praticabile.