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MOSFET 動作点計算ツール

POSThttps://rftools.io/api/py/v1/calculate

スラッグ mosfet-operating-point。NMOSトランジスタのMOSFETドレイン電流、飽和電圧、トランスコンダクタンス、および動作領域 (カットオフ、三極管、飽和) の計算

入力

これらの入力を、表示されている単位ですべて inputs に入れて送ってください。ほとんどは必須で、1 つでも欠けた呼び出しは拒否され（400）、費用はかかりません。省略しても計算できる入力は、表示されている既定値を使います。範囲外の入力も計算され、来歴で示されます。

mosfet-operating-point の入力
名前	単位	範囲	既定値	説明
vgs数値	V	0 以上	5	ゲート-ソース間電圧
vth数値	V	0.1 以上	2	閾値電圧
kn数値	mA/V²	0.001 以上	100	プロセスパラメータ kn = μ_n × Cox × W/L
vds数値	V	0 以上	10	バイアスモード 1 のときだけ使用します。既定では V_DS は V_DD と R_D から求めます
vdd数値	V	0.1 以上	12	電源電圧
rdLoad数値	kΩ	0.001 以上	1	ドレイン負荷抵抗
biasMode数値	なし	0 … 1	0	負荷線モードは V_DS = V_DD − I_D·R_D を解きます。もう一方のモードは入力した V_DS をそのまま使います次のいずれか：0 負荷線 · 1 入力した V_DS

出力

values に名前ごとに返されます。上限がない値や定義されない値は null です。

mosfet-operating-point の出力
フィールド	単位	説明
id主要値	mA	ドレイン電流
vdsSat	V	飽和電圧
powerDissipation	mW	電力損失
gm	mA/V	トランスコンダクタンス
region	なし	動作領域 (0=オフ、1=三極管領域、2=飽和)
vdsOperating	V	動作点の V_DS

呼び出し方

計算：1 回の呼び出し、リクエストとレスポンスの全体、そのエラー。
バッチ：この計算ツールをほかと組み合わせて、または掃引を、1 リクエストで。
目標値からの逆算：出力を目標値にする入力の値。

curl -X POST https://rftools.io/api/py/v1/calculate \
  -H "X-API-Key: $RFTOOLS_API_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "slug": "mosfet-operating-point",
    "inputs": {
      "vgs": 5,
      "vth": 2,
      "kn": 100,
      "vds": 10,
      "vdd": 12,
      "rdLoad": 1,
      "biasMode": 0
    }
  }'

import rftools

client = rftools.Client()  # reads RFTOOLS_API_KEY, or the key `rftools login` saved

result = client.calculate("mosfet-operating-point", {
    "vgs": 5,
    "vth": 2,
    "kn": 100,
    "vds": 10,
    "vdd": 12,
    "rdLoad": 1,
    "biasMode": 0,
})
print(result.values)
print(result.warnings, result.provenance.formula_ref)

const response = await fetch("https://rftools.io/api/py/v1/calculate", {
  method: "POST",
  headers: {
    "X-API-Key": process.env.RFTOOLS_API_KEY,
    "Content-Type": "application/json",
  },
  body: JSON.stringify({
    "slug": "mosfet-operating-point",
    "inputs": {
      "vgs": 5,
      "vth": 2,
      "kn": 100,
      "vds": 10,
      "vdd": 12,
      "rdLoad": 1,
      "biasMode": 0
    }
  }),
});
console.log(response.status, await response.json());

package main

import (
	"bytes"
	"fmt"
	"io"
	"net/http"
	"os"
)

func main() {
	body := []byte(`{
	  "slug": "mosfet-operating-point",
	  "inputs": {
	    "vgs": 5,
	    "vth": 2,
	    "kn": 100,
	    "vds": 10,
	    "vdd": 12,
	    "rdLoad": 1,
	    "biasMode": 0
	  }
	}`)
	req, err := http.NewRequest("POST", "https://rftools.io/api/py/v1/calculate", bytes.NewReader(body))
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	req.Header.Set("X-API-Key", os.Getenv("RFTOOLS_API_KEY"))
	req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
	res, err := http.DefaultClient.Do(req)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer res.Body.Close()
	out, _ := io.ReadAll(res.Body)
	fmt.Println(res.Status, string(out))
}

application/json

{
  "slug": "mosfet-operating-point",
  "values": {
    "id": 11.959865316811522,
    "vdsSat": 3,
    "powerDissipation": 0.4800054054671004,
    "gm": 4.013468318847833,
    "region": 1,
    "vdsOperating": 0.04013468318847833
  },
  "warnings": [],
  "errors": [],
  "provenance": {
    "method": "calculator:mosfet-operating-point",
    "version": "api@3f2c1a9b04de",
    "formulaRef": "Sedra & Smith, Microelectronic Circuits, 7th ed. (Oxford, 2015), §5.3, Example 5.5 and Exercise 5.11",
    "assumptions": [],
    "validRange": {
      "status": "inside",
      "bounds": {
        "vgs": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "vth": {
          "min": 0.1,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "kn": {
          "min": 0.001,
          "max": null,
          "unit": "mA/V²"
        },
        "vds": {
          "min": 0,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "vdd": {
          "min": 0.1,
          "max": null,
          "unit": "V"
        },
        "rdLoad": {
          "min": 0.001,
          "max": null,
          "unit": "kΩ"
        },
        "biasMode": {
          "min": 0,
          "max": 1,
          "unit": ""
        }
      },
      "outside": [],
      "model": null
    },
    "computedAt": "2026-09-24T14:05:11.003Z",
    "inputs": {
      "vgs": 5,
      "vth": 2,
      "kn": 100,
      "vds": 10,
      "vdd": 12,
      "rdLoad": 1,
      "biasMode": 0
    },
    "seed": null,
    "elapsedSeconds": 0.003
  }
}

{
  "detail": [
    {
      "type": "float_parsing",
      "loc": [
        "body",
        "inputs",
        "vgs"
      ],
      "msg": "Input should be a valid number, unable to parse string as a number",
      "input": "abc"
    }
  ]
}

テキストとして送られた入力。計上はされていません。

{
  "detail": "More than 120 requests in 60 seconds from this address.",
  "errorKind": "rate_limited",
  "limit": 120,
  "windowSeconds": 60,
  "upgradeUrl": "https://rftools.io/pricing/"
}

1 分あたりのリクエストが多すぎます。Retry-After 付き。

同じ入力で計算ツールのページを開くMOSFET 動作点計算ツール、この値で