5. MOSFET o'rnatilgan davrlari

MOSFET o'rnatilgan kontaktlarning zanglashiga olib

MOSFET tranzistorlari integral bir qismi sifatida ishlab chiqilganda, amaliy fikrlarni elektron konfiguratsiyalarda ikkita muhim o'zgarish talab etiladi. Birinchidan, kattalikli kuchaytirgichlarda ishlatiladigan katta ulash va bypass kondansatkichlari kichik o'lchamlari tufayli integratsiyalashgan sxemalarda deyarli ishlab qilinmaydi. Biz ushbu kamchiliklarni atrofimizdagi to'g'ridan-to'g'ri bog'langan kuchaytirgichlarni ishlab chiqaramiz.

Ikkinchidan, ikkinchi muhim o'zgarish - biz bios qurilmasining bir qismi sifatida ishlatiladigan rezistorlarni osonlik bilan uydira olmaymiz. Buning o'rniga, biz MOS tranzistorlaridan tashkil topgan faol yuklarni va oqim manbalaridan foydalanamiz.

Telefonga o'rnatilgan sxemalar NMOS va PMOS davrlarini ishlatadi. CMOS raqamli elektron tizimda keng tarqalgan bo'lib, NMOS odatda yuqori zichlikdagi IC uchun ishlatiladi (ya'ni, chip uchun ko'proq funktsiyalar).

Faol yuklarni simulyatsiya qilish MOS xarakterli egri chizig'idan foydalanadi. Shakl 23 ikkita faol yukni ko'rsatadi. 23 (b) shaklida 23 (a) shaklida biz NMOS kengayish yukini namoyish qilamiz, ammo NMOS ziyonni yuklaydi. Rasmda ko'rsatilganidek, tegishli xarakterli egri chiziqlar.

Shakl 23 - Faol yuklaydi

NMOS kuchlanish yuklanishida kuchlanish va tok o'rtasidagi munosabatlar berilgan

(29)

Ushbu konfiguratsiyaga ekvivalent qarshilik 1 /g_m, bu erda transconduktansning qiymati biosintez nuqtasida qo'llaniladi.

NMOS yuk tushishi yuki quyidagi tenglamada berilgan xarakteristikaning burchagi bilan aniqlanadi

(30)

5.1 MOSFET o'rnatilgan kontaktlarning zanglashiga olib kelishi

Endi bizda faol yuklarni simulyatsiya qilish uchun ikkita texnik mavjud, biz bartaraf etish masalasini hal qilishimiz mumkin. Biz yuklarning qarshilik o'rnida faol yukni har qanday elektron konfiguratsiyasi bo'yicha ishlatamiz. Buni tahlil qilish uchun texnikani ko'rsatish uchun, shakl 24 da ko'rsatilganidek, NMOS kuchaytirgichini yaxshilash yuki yordamida ko'rib chiqaylik.

Transistorlar yoritilgan Q₂ o'rnini egallaydi R_D bizning oldingi elektron tizimimiz. Tinch ish nuqtasini aniqlash uchun biz 4-bo'limda "FET kuchaytirgichi konfiguratsiyasi va bir xillik" bilan ishlash usullarini ishlatamiz, faqat qarshilik yuk chizig'i uchun kuchaytiruvchi yuk grafik xususiyatini almashtiramiz. Ya'ni, biz FET tranzistorining xarakteristikalarini yuk chizig'i uchun tenglama bilan bir vaqtning o'zida echimini topishimiz kerak. Buni 25-rasmda ko'rsatilgandek grafik ravishda bajarishimiz mumkin.

Parametrik chiziqlar kuchayadigan tranzistor, Q uchun xarakterli egri₁. Faol yukning kuchlanish va oqim xarakteristikasi, Q₂ Shakllar 23 bo'lganlar. Chiqish kuchlanishi, v_tashqarida, orasidagi farq V_DD va faol yuk ustidagi kuchlanish. Faol yukning oqimi kuchayadigan tranzistorda drenaj oqimi bilan bir xil. Shuning uchun biz shakl 23 xarakteristikasining aylantirilgan oyna tasvirini olib, yuk chizig'ini quramiz. Faoliyat nuqtasi bu chiziqning tegishli tranzistor xarakterli egri bilan kesishishi hisoblanadi. Qaysi tranzistor egri tanlashni bilish uchun eshikdan manba voltajini topishimiz kerak. Keyinchalik ko'rib turganimizdek, kirishning bias voltaji ko'pincha faol oqim manbai bilan almashtiriladi.

Shakl 25 - Q nuqtasi uchun grafik echim

Endi biz faol yukni qanday taqsimlashni bilib olsak, biz kirish bias sxemasining bir qismi sifatida foydalanish uchun mos yozuvlar oqimining hosil bo'lishiga e'tiborimizni qaratamiz. Ushbu oqim manbalari BJT kuchaytirgichini bartaraf qilish uchun ulardan foydalanganimizdek ishlatiladi.

Shakl 26 - Hozirgi oyna

Biz MOSFETni tahlil qilamiz oqim oynasi. Joriy oyna 26 shaklida ko'rsatiladi. Ikki tranzistorni mukammal moslashtirilgan deb hisoblashadi. Chiqish oqimi bu drenaj oqimidir Q₂, va mos yozuvlar oqimi drayvlar Q₁. Agar tranzistorlar to'liq mos keladigan bo'lsa, chiqish oqimi mos yozuvlar oqimiga to'liq teng keladi. Bu to'g'ri, chunki tranzistorlar parallel ravishda ulangan. Xuddi BJT oqim oynasida bo'lgani kabi, mos yozuvlar oqimi ham shakl 26 (b) da ko'rsatilgandek mos yozuvlar qarshiligida mos yozuvlar kuchlanishini qo'llash orqali hosil bo'lishi mumkin.

Har xil ichki devorlarni (masalan, faol yuk va mos yozuvlar oqimi) bir joyga keltirish shakl 27 ning CMOS kuchaytiruvchisiga olib keladi.

Ushbu kuchaytirgichning foydasi tomonidan beriladi

(31)

Shakl 27 - CMOS kuchaytirgich

5.2 tana effekti

Bizning "2 bo'limini muhokama qilamiz. Metall-oksidli yarimo'tkazgichli FET (MOSFET) »MOSFET substratiga (yoki tanasiga) tegishli. Ushbu substrat kanalni yaratishda muhim rol o'ynaydi. Diskret MOSFET-larda korpus ko'pincha quvvat manbaiga ulanadi. Bunday hollarda substrat qurilmaning ishlashiga bevosita ta'sir qilmaydi va ushbu bobda ilgari ishlab chiqilgan egri chiziqlar qo'llaniladi.

MOSFETlar integral mikrosxemalar majmuasi sifatida ishlab chiqarilganida vaziyat o'zgaradi. Bunday hollarda, har bir alohida transistorning substrati boshqa substratlardan ajratilmaydi. Haqiqatan ham, substrat tez-tez chipdagi barcha MOSFET'lar o'rtasida taqsimlanadi. PMOS ICda birgalikda substrat eng yaxshi manbali terminalga ulanadi, NMOSda u erga (yoki mavjud bo'lsa salbiy ta'minotga) ulanadi. Bu har bir tranzistorning manbai va tanasi orasidagi teskari biasni o'rnatadi. Ushbu teskari taraflama ta'sir samaradorlik xususiyatlarini o'zgartirishdan iborat. Misol uchun, bir n-channel qurilma, u efirni samarali ravishda oshiradi (V_T). Barajning o'zgarishi miqdori jismoniy parametrlarga va qurilma qurilishiga bog'liq. NMOS uchun ushbu o'zgarishni taxmin qilish mumkin

(32)

Tenglama (32) da, y - 0.3 va 1 (V^{-1 / 2}). V_SB manbadan tanaga kuchlanish, va Fermi salohiyati. Bu materialning xislati va odatiy qiymati silikon uchun 0.3 V.

PREVIOUS - 4. FET Amplifikat konfiguratsiyasi va xarakteristikasi

NEXT- 6. MOSFETni JFET ga solishtirish