Yritän simuloida yhteistä tyhjennysvahvistinta LTSpicessa, jota voidaan käyttää syöttöjännitteen siirtämiseen joko ylös tai alas kynnysjännite (\ $ V_ {IN} + V_ {TH} \ $ tai \ $ V_ {IN} -V_ {TH} \ $, riippuen PMOS- tai NMOS-kokoonpanosta). PMOS: n irtoterminaalit on kytkettävä positiivisin kisko, kun taas NMOS-irtoterminaali on kytkettävä negatiivisimpaan kiskoon, jotta transistorit voivat toimia päinvastaisessa suunnassa, mikä sallii virran ja \ $ V_ {TH} \ $.
Kysymykseni onko mahdollista säätää kynnysjännitettä vaihtamalla irtoterminaalien yhteyttä? Vai onko tämä huono käytäntö?
Vastaus
Kynnysjännitettä voidaan nostaa, jos lähdettä ei ole kytketty rungon päätelaitteeseen. Kynnysjännite on
$$ V_T = V_ {T0} + \ gamma \ sqrt {2 \ phi + V_ {SB}} – \ gamma \ sqrt {2 \ phi} $$
missä \ $ V_ {T0} \ $ on kynnysjännite, kun source-to-body \ $ V_ {SB} = 0 \ $ ja \ $ \ gamma \ $ ja \ $ \ phi \ $ ovat laiteparametreja. Jos NMOS-lähde on kytketty maahan ja niin myös runko, niin \ $ V_ {SB} = 0 \ $ ja \ $ V_T \ $ minimoidaan (se on samanlainen argumentti PMOS: lle).
Joten kyllä, on mahdollista säätää kynnysjännitettä liittämättä NMOS-runkoa negatiiviseen ja PMOS-runkoa positiiviseen syöttöön.
Tätä ei kuitenkaan yleensä tehdä tarkoituksella. Haluat yleensä minimoimiseksi \ $ V_T \ $ – tämä antaisi esimerkiksi mahdollisuuden käyttää pienempiä syöttöjännitteitä.
Rungon vaikutus ei ole erityisen toivottava tavalliselle tyhjennysvahvistimelle, koska se pienentää jännitevahvistusta . Ilman rungon vaikutusta yhteisen tyhjennysvahvistimen kuormittamaton jännitteen vahvistus on
$$ \ frac {v_o} {v_i} = \ frac {g_m} {g_m + \ frac {1} {r_o || r_ {oc}}} \ noin 1 $$
jossa likiarvon oletetaan olevan vastukset suuret. Rungon vaikutuksessa kuormittamaton jännitevahvistus on kuitenkin vähennetty:
$$ \ frac {v_o} {v_i} = \ frac {g_m} {g_m + g_ {mb} + \ frac {1} {r_o || r_ {oc}}} \ noin \ frac { g_m} {g_m + g_ {mb}} < 1 $$
kommentit
- Hei Null , kiitos yksityiskohtaisesta vastauksesta! Yksi kysymys, olisiko mahdollista kompensoida tämä voiton väheneminen jotenkin? jonkinlainen piiri mahdollisesti? Koska haluan ' käyttää tätä tasonsiirtäjänä yksittäiselle syöttöpuskurille (siirrä tuloa 0,5 V + Vin ja lähtö alas Vout-0,5 V)
- @oreee Tarvitsetko tasonsiirron tarkalleen \ $ 0,5 \ $ V? Jos ei, voit käyttää vain useita yhteisiä tyhjennysvaiheita siten, että yhdistetty tasosiirtymä on \ $ > 0,5 \ $ V. Jos tarvitset tarkalleen \ $ 0,5 \ $ V, voit silti käyttää useita vaiheita yhdellä tasolla, joka käyttää kehon vaikutusta säätämään kokonaissiirtymän arvoksi \ $ \ noin 0,5 \ $ V.
- @Null: I tiedän, että tämä kysymys on vanha, mutta aion mennä siihen. Joten jos suurin osa ja lähde ovat yhteydessä toisiinsa, kehon vaikutus ei voi tapahtua? Vain silloin, kun lähde ja irtotavarana on erotettu nastat?
- Jos sidot lähteen ja irtotavaran, lähde-irtotavarana-jännite tulee nollaksi – Tämä voi varmistaa, ettei kehon vaikutusta tapahdu. Kaikenlainen ero kahden päätelaitteen välillä aiheuttaa tämän ilmiön.