5 ။ MOSFET ပေါင်းစည်း Circuits

MOSFET ပေါင်းစည်း Circuits

MOSFET စစ္အနေနဲ့ပေါင်းစပ်ဆားကစ်၏တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအဖြစ်လုပ်ကြံသောအခါ, လက်တွေ့ကျတဲ့ထည့်သွင်းစဉ်းစား circuit ကို configurations နှစ်ခုအဓိကပြောင်းလဲမှုများကိုလိုအပ်သည်။ ပထမဦးစွာ discrete ချဲ့စက်များတွင်အသုံးပြုသည့်အကြီးစားနားချင်းဆက်မှီနှင့်ရှောင်ကွင်း capacitors လက်တွေ့ကျကျကြောင့်သေးငယ်တဲ့အရွယ်အစားဘက်ပေါင်းစုံဆားကစ်အတွက်လုပ်ကြံမရနိုင်ပါ။ ကျနော်တို့ကိုတိုက်ရိုက်-coupled ချဲ့စက်များ fabricating ဖွငျ့ဤချို့ယွင်းချက်န်းကျင်ရရှိမည်ဖြစ်သည်။

ဒုတိယအဓိကအပြောင်းအလဲကျနော်တို့အလွယ်တကူဘက်လိုက်မှု circuitry ၏တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအဖြစ်အသုံးပြုတဲ့ resistors လီဆယ်မရနိုငျသောကွောငျ့ဖွစျသညျ။ အဲဒီအစားကျနော်တို့တက်ကြွဝန်နှင့် MOS စစ္၏ဖွဲ့စည်းလက်ရှိသတင်းရင်းမြစ်ကိုအသုံးပြုပါ။

integrated circuits များ NMOS နှင့် PMOS circuitry နှစ်ဦးစလုံးကိုအသုံးပြုပါ။ NMOS ပုံမှန်အားပိုမိုမြင့်မားသိပ်သည်းဆ ICS (chip ကိုတစ်ဦးလျှင်ဆိုလိုသည်မှာပိုမိုလုပ်ဆောင်ချက်များကို) အတွက်အသုံးပြုနေစဉ် CMOS, ဒစ်ဂျစ်တယ် circuitry ပိုမိုဘုံဖြစ်ပါတယ်။

တက်ကြွဝန် Simulating ဟာ MOS ဝိသေသခါးဆစ်၏ဆင်ခြေလျှော၏အားသာချက်ကြာပါသည်။ ပုံ 23 တက်ကြွဝန်နှစ်မျိုးပြသထားတယ်။ 23 (ခ) တစ်ဦး NMOS လျော့ကျဝန်ကိုပြသနေစဉ်ပုံ 23 (က) တှငျကြှနျုပျတို့တစ်ခု NMOS တိုးမြှင့်ဝန်ကိုပြ။ ဒါ့အပြင်သက်ဆိုင်ရာဝိသေသခါးဆစ်ပုံ၌ရှိကြ၏ပြ။

ပုံ 23 - Active ကိုဝန်

အဆိုပါ NMOS တိုးမြှင့်ဝန်များအတွက်ဗို့အားနှင့်လက်ရှိအကြားဆက်ဆံရေးအားဖြင့်ပေးထား

(29)

ဤဖွဲ့စည်းမှုပုံစံနှင့်ညီမျှခုခံ 1 ဖြစ်ပါသည် /g_mအဘယ်မှာရှိ transconductance ၏တန်ဖိုးသည်ဘက်လိုက်မှုအမှတ်မှာသက်ဆိုင်သောအရာဖြစ်ပါသည်။

အဆိုပါ NMOS လျော့ကျဝန်အောက်ပါညီမျှခြင်းများကပေးသောဝိသေသ၏ဆင်ခြေလျှောကဆုံးဖြတ်ထားတဲ့အနေနဲ့ညီမျှခုခံရှိပါတယ်

(30)

MOSFET integrated circuits ၏ 5.1 ဘက်လိုက်မှု

ယခုငါတို့တက်ကြွဝန်တူအောင်ဖန်တီးနှစ်ခုနည်းစနစ်ရှိသည်, ကျနော်တို့ဘက်လိုက်မှုပြဿနာကိုဖြေရှင်းရန်နိုင်ပါတယ်။ ကျနော်တို့တိုက်နယ် configurations မဆိုအတွက်ဝန်ခုခံ၏အရပျ၌တက်ကြွစွာဝန်ကိုအသုံးပြုပါ။ ထိုအကိုခွဲခြားစိတ်ဖြာများအတွက် technique ကိုပြသနိုင်ဖို့, ပုံ 24 မှာပြထားတဲ့အတိုင်းကျွန်တော်တို့ကိုတစ်ခုတိုးမြှင့်ဝန်ကို အသုံးပြု. NMOS အသံချဲ့စက်ထည့်သွင်းစဉ်းစားကြကုန်အံ့။

အဆိုပါကို transistor တံဆိပ်ကပ် Q₂ အစားထိုး R_D ကျွန်တော်တို့ရဲ့အစောပိုင်းတိုက်နယ်၏။ quiescent operating point ကိုဆုံးဖြတ်ရန်ကျွန်ုပ်တို့သည်ပုဒ်မ ၄ အရ“ FET Amplifier configurations and biasing” ပုဒ်မ ၄ တွင်ဖော်ပြထားသည့်နည်းစနစ်များကိုအသုံးပြုသည်။ ဆိုလိုသည်မှာကျွန်ုပ်တို့သည် load line အတွက်ညီမျှခြင်းနှင့်အတူ FET transistor ဝိသေသလက္ခဏာများကိုတစ်ပြိုင်နက်တည်းဖြေရှင်းရန်လိုအပ်သည်။ ပုံ ၂၅ မှာပြထားတဲ့အတိုင်းငါတို့အသေးစိတ်လုပ်နိုင်တယ်။

အဆိုပါ parametric ခါးဆစ်ဟာအသံချဲ့စက်ကို transistor, မေးများအတွက်ဝိသေသခါးဆစ်များမှာ₁။ vs. တက်ကြွစွာဝန်၏လက်ရှိဝိသေသအဆိုပါဗို့အား, Q₂ ပုံ 23 သူတို့ဖြစ်ကြသည်။ အဆိုပါ output ကိုဗို့အား, v_ထွက်, ခြားနားချက် V_DD နှင့်တက်ကြွသောဝန်ဖြတ်ပြီးဗို့အား။ တက်ကြွစွာဝန်အတွက်လက်ရှိယင်းအသံချဲ့စက်ကို transistor အတွက်ယိုစီးမှုကလက်ရှိအတိုင်းအတူတူပင်ဖြစ်ပါသည်။ ထိုကြောင့်ငါတို့သည်ပုံ 23 ၏ဝိသေသများ၏ပြောင်းလဲမှန် image ကိုယူပြီးအားဖြင့်ဝန်လိုင်းတည်ဆောက်။ ၎င်း operating အမှတ်သင့်လျော်သောကို transistor ဝိသေသကွေးနှင့်အတူဤကွေး၏လမ်းဆုံဖြစ်ပါတယ်။ ကျနော်တို့ကွေးရွေးချယ်ဖို့ရာကို transistor ကိုသိရန်မြို့တံခါးဝ-to-source ကိုဗို့အားကိုရှာဖွေဖို့လိုအပ်ပါတယ်။ ကျနော်တို့လာမယ့်မြင်ရပါလိမ့်မည်သကဲ့သို့, input ကိုဘက်လိုက်မှုဗို့အားမကြာခဏတက်ကြွစွာလက်ရှိအရင်းအမြစ်ဖြင့်အစားထိုးသည်။

အဆိုပါ Q-အချက်အဘို့အ graphical ဖြေရှင်းချက်

ပုံ 25 - ထို Q-အချက်အဘို့အ Graphical ဖြေရှင်းချက်

ယခုငါတို့အနေနဲ့တက်ကြွစွာဝန်တူအောင်ဖန်တီးဖို့ဘယ်လိုသိသော, ကျနော်တို့ input ကိုဘက်လိုက်မှု circuitry ၏တစ်စိတ်တစ်ဒေသအဖြစ်အသုံးပြုခံရဖို့တစ်ဦးကိုကိုးကားလက်ရှိ၏မျိုးဆက်မှကျွန်တော်တို့ရဲ့အာရုံကိုလှည့်။ ဤရွေ့ကားလက်ရှိသတင်းရင်းမြစ်ကျနော်တို့ BJT အသံချဲ့စက်ဘက်လိုက်မှုအဘို့ထိုသူတို့သုံးတာကအတူတူပင်လမ်းအတွက်အသုံးပြုကြသည်။

ပုံ 26 - လက်ရှိကြေးမုံ

ကျနော်တို့ MOSFET ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာ လက်ရှိကြေးမုံ။ တစ်ဦးကလက်ရှိကြေးမုံပုံ 26 မှာပြနေသည်။ နှစ်ခုစစ္ဿုံလိုက်ဖက်ခံရဖို့ယူဆနေကြသည်။ အဆိုပါ output ကိုလက်ရှိ၏ယိုစီးမှုကလက်ရှိဖြစ်ပါသည် Q₂နှင့်ရည်ညွှန်းလက်ရှိ drives တွေကို Q₁။ Transistor များသည်လုံး ၀ ကိုက်ညီပါက output current သည် reference current နှင့်တူညီလိမ့်မည်။ transistor များအပြိုင်ချိတ်ဆက်နေသောကြောင့်ဤသည်မှန်သည်။ ပုံ ၂၆ (ခ) တွင်ပြထားသကဲ့သို့ BJT current မှန်ကဲ့သို့ပင်ရည်ညွှန်းသော current ကိုရည်ညွှန်းခုခံမှုတစ်ခုအကြားရည်ညွှန်းဗို့အားအသုံးပြုခြင်းအားဖြင့်ထုတ်လုပ်နိုင်သည်။

ပုံ 27 ၏ CMOS အသံချဲ့စက်အတွက်ရလဒ်တွေကို (ဆိုလိုသည်မှာတက်ကြွစွာဝန်နှင့်ရည်ညွှန်းလက်ရှိ) အတူတကွအမျိုးမျိုးသော subcircuits ချပြီး။

ဒီအသံချဲ့စက်၏အမြတ်အားဖြင့်ပေးထား

(31)

ပုံ 27 - CMOS အသံချဲ့စက်

5.2 ခန္ဓာကိုယ် Effect

ကျွန်ုပ်တို့၏အပိုင်း“ ၂ ။ Metal-oxide semiconductor FET (MOSFET)” သည် MOSFET ၏အလွှာ (သို့မဟုတ်ကိုယ်ထည်) ကိုရည်ညွှန်းသည်။ ဤအလွှာသည်လမ်းကြောင်းကိုထူထောင်ရာတွင်အရေးပါသောအခန်းကဏ္ plays မှပါ ၀ င်သည်။ discrete MOSFETs များ၏လုပ်ဆောင်မှုတွင်ခန္ဓာကိုယ်သည် power source နှင့်မကြာခဏဆက်သွယ်လေ့ရှိသည်။ ထိုကဲ့သို့သောအခြေအနေများတွင်၊ အလွှာသည်စက်ပစ္စည်း၏လုပ်ဆောင်မှုအပေါ်တိုက်ရိုက်သက်ရောက်မှုမရှိပါ။ ဤအခန်း၏အစောပိုင်းကတီထွင်ခဲ့သောခါးဆစ်များသည်သက်ဆိုင်ပါသည်။

MOSFETs ဘက်ပေါင်းစုံဆားကစ်၏တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအဖြစ်လုပ်ကြံကြသောအခါအခြေအနေကပြောင်းလဲစေပါသည်။ ထိုကဲ့သို့သောကိစ္စရပ်များတွင်တစ်ဦးချင်းစီတဦးချင်းကို transistor ၏အလွှာသည်အခြားအလွှာထဲကနေခွဲထုတ်ခြင်းမရှိပါ။ အမှန်စင်စစ်တစ်အလွှာဟာမကြာခဏ chip ကိုအပေါ် MOSFETs တို့တှငျအမျှဝေသည်။ (ပစ္စုပ္ပန်လျှင်သို့မဟုတ်တစ်အနုတ်လက္ခဏာထောက်ပံ့ရေးရန်) NMOS ၌မြေပြင်ချိတ်ဆက်နေစဉ် PMOS IC မှာ shared အလွှာ, အများဆုံးအပြုသဘောအရင်းအမြစ် terminal ကိုချိတ်ဆက်ထားမည်ဖြစ်သည်။ ဒါဟာအရင်းအမြစ်နှင့်တစ်ဦးချင်းစီကို transistor ၏ခန္ဓာကိုယ်အကြားတစ်ဦးပြောင်းပြန်ဘက်လိုက်မှုတည်စေ။ ဒီပြောင်းပြန်ဘက်လိုက်မှု၏အကျိုးသက်ရောက်မှုဟာ operating ဝိသေသလက္ခဏာများကိုပြောင်းလဲရန်ဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်, တစ်ဦးအတွက် n-channel ကိရိယာကထိရောက်စွာ (တံခါးခုံကိုတိုးပွါးလာV_T) ။ တံခါးခုံအပြောင်းအလဲများသောပမာဏကိုရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ parameters တွေကိုနှင့် device ကိုဆောက်လုပ်ရေးပေါ်တွင်မူတည်သည်။ NMOS အဘို့, ဒီပြောင်းလဲမှုအားဖြင့် approximated နိုင်ပါသည်

(32)

ညီမျှခြင်း (32) ခုနှစ်, γအကြောင်းကို 0.3 နှင့် 1 (V ကိုအကြားကွဲပြားသော device ကို parameter သည်ဖြစ်ပါသည်^{-1 / 2}). V_SB အရင်းအမြစ် -to- ခန္ဓာကိုယ်ဗို့အားဖြစ်ပြီး, ဖြစ်ပါတယ် fermi အလားအလာ။ ဒါဟာပစ္စည်းအိမ်ခြံမြေဖြစ်ပြီး, ပုံမှန်တန်ဖိုးကိုဆီလီကွန်အဘို့အ 0.3 V ကိုဖြစ်ပါတယ်။

PREVIOUS- 4 ။ FET Amplifier Configuration နဲ့ဘက်လိုက်မှု

NEXT- 6 ။ JFET မှ MOSFET နှိုင်းယှဉ်ရန်