Snažím se simulovat společný odtokový zesilovač na LTSpice, který lze použít k posunutí vstupního napětí nahoru nebo dolů o mezní napětí (\ $ V_ {IN} + V_ {TH} \ $ nebo \ $ V_ {IN} -V_ {TH} \ $, v závislosti na konfiguraci PMOS nebo NMOS). Hromadné svorky PMOS musí být připojeny k nejpozitivnější kolejnice, zatímco NMOS hromadný terminál musí být připojen k nejnegativnější kolejnici, aby tranzistory fungovaly v opačném zkreslení, což umožňuje řízení toku proudu a \ $ V_ {TH} \ $.
Moje otázka je, bylo by možné nastavit prahové napětí změnou zapojení hromadných svorek? Nebo je to špatný postup?
Odpověď
Prahové napětí lze zvýšit, pokud zdroj není připojen k terminálu těla. Prahové napětí je
$$ V_T = V_ {T0} + \ gamma \ sqrt {2 \ phi + V_ {SB}} – \ gamma \ sqrt {2 \ phi} $$
kde \ $ V_ {T0} \ $ je prahové napětí, když parametry source-to-body \ $ V_ {SB} = 0 \ $ a \ $ \ gamma \ $ a \ $ \ phi \ $. Pokud je zdroj NMOS připojen k zemi a také tělo, pak je minimalizováno \ $ V_ {SB} = 0 \ $ a \ $ V_T \ $ (je to podobný argument pro PMOS).
Ano, ano, je možné upravit prahové napětí tak, že nepřipojíte tělo NMOS k negativnímu napájení a tělo PMOS k pozitivnímu napájení.
Obvykle se to však nedělá záměrně. Obvykle chcete aby se minimalizovalo \ $ V_T \ $ – například by vám to umožnilo použít nižší napájecí napětí.
Efekt těla je zvláště nežádoucí pro běžný zesilovač, protože snižuje napěťový zisk . Bez efektu těla je nezatížený napěťový zisk běžného odtokového zesilovače
$$ \ frac {v_o} {v_i} = \ frac {g_m} {g_m + \ frac {1} {r_o || r_ {oc}}} \ přibližně 1 $$
kde aproximace předpokládá, že odpory jsou velké. S efektem těla je však nezatížený zisk napětí sníženo:
$$ \ frac {v_o} {v_i} = \ frac {g_m} {g_m + g_ {mb} + \ frac {1} {r_o || r_ {oc}}} \ přibližně \ frac { g_m} {g_m + g_ {mb}} < 1 $$
Komentáře
- Hej Null , děkuji za podrobnou odpověď! Jedna otázka, bylo by možné toto snížení zisku nějak kompenzovat? nějaké obvody možná? Protože bych to ' chtěl použít jako posunovač úrovně pro jednu vyrovnávací paměť napájení (posunout vstup nahoru o 0,5v + Vin a výstup dolů o Vout-0,5v)
- @oreee Potřebujete posun úrovně přesně o \ $ 0,5 \ $ V? Pokud ne, pak můžete použít několik společných stupňů vypouštění, takže kombinovaný posun úrovně je \ $ > 0,5 \ $ V. Pokud potřebujete přesně \ $ 0,5 \ $ V, můžete stále používat více fází s jednou fází, která pomocí efektu těla upravuje celkový posun na \ $ \ přibližně 0,5 \ $ V.
- @Null: I vím, že tato otázka je stará, ale přesto na ni půjdu. Pokud jsou tedy objem a zdroj propojeny, pak nemůže dojít k tělesnému efektu? Pouze tam, kde zdroj a objem mají oddělené piny?
- Pokud spojíte zdroj a objem, napětí zdroje a objemu se stane nulovým – Tím lze zajistit ŽÁDNÝ účinek těla. Jakýkoli rozdíl mezi oběma terminály způsobí tento jev.