MOSFET küszöbfeszültség és testhatás

I próbálok szimulálni egy közös lefolyóerősítőt az LTSpice-on, amellyel a bemeneti feszültséget felfelé vagy lefelé tolhatja a küszöbfeszültség (\ $ V_ {IN} + V_ {TH} \ $ vagy \ $ V_ {IN} -V_ {TH} \ $, a PMOS vagy az NMOS konfigurációjától függően). A PMOS tömeges termináljait csatlakoztatni kell a a legpozitívabb sín, míg az NMOS ömlesztett terminált a negatívabb sínhez kell csatlakoztatni, hogy a tranzisztorok fordított előfeszítéssel működjenek, lehetővé téve ezzel az áramlás és a \ $ V_ {TH} \ $ vezérlését.

Kérdésem van-e, lehet-e a küszöbfeszültséget beállítani az ömlesztett terminálok kapcsolatának megváltoztatásával? Vagy ez rossz gyakorlat?

Answer

A küszöbfeszültség növelhető, ha a forrás nincs csatlakoztatva a karosszéria terminálhoz. A küszöbfeszültség

$$ V_T = V_ {T0} + \ gamma \ sqrt {2 \ phi + V_ {SB}} – \ gamma \ sqrt {2 \ phi} $$

ahol \ $ V_ {T0} \ $ a küszöbfeszültség, amikor a forrás-test \ $ V_ {SB} = 0 \ $, és a \ $ \ gamma \ $ és \ $ \ phi \ $ az eszköz paraméterei. Ha az NMOS forrás a földhöz van csatlakoztatva, és a test is, akkor \ $ V_ {SB} = 0 \ $ és \ $ V_T \ $ minimálisra csökken (hasonló érv a PMOS-hoz).

Tehát igen, úgy lehet beállítani a küszöbfeszültséget, hogy nem kötjük az NMOS testet a negatív tápellátásba, a PMOS testet pedig a pozitív tápellátásba.

Ezt azonban általában nem szándékosan hajtják végre. a \ $ V_T \ $ minimalizálása érdekében – például ez lehetővé teszi alacsonyabb tápfeszültségek használatát.

A testhatás különösen nem kívánatos egy közös lefolyóerősítő esetében, mert csökkenti a feszültségnövekedést . A testhatás nélkül a közös lefolyóerősítő terheletlen feszültségerősítése

$$ \ frac {v_o} {v_i} = \ frac {g_m} {g_m + \ frac {1} {r_o || r_ {oc}}} \ kb. 1 $$

ahol a közelítés feltételezi, hogy az ellenállások nagyok. A testhatás mellett azonban a terheletlen feszültségnövekedés csökkentve:

$$ \ frac {v_o} {v_i} = \ frac {g_m} {g_m + g_ {mb} + \ frac {1} {r_o || r_ {oc}}} \ kb \ frac { g_m} {g_m + g_ {mb}} < 1 $$

megjegyzések

  • Hey Null , köszönöm a részletes választ! Egy kérdés, hogy valahogy kompenzálni lehetne ezt a nyereségcsökkenést? esetleg valamilyen áramkör? Mivel ' szeretném ezt szintváltóként használni egyetlen ellátási puffernél (a bemenetet 0,5 V + Vin-rel feljebb, a kimenetet pedig a Vout-0,5 V-vel tolja át)
  • @oreee Szüksége van pontosan \ $ 0,5 \ $ V szinteltolódásra? Ha nem, akkor csak több közös lefolyási lépést használhat, így a kombinált szinteltolás \ $ > 0,5 \ $ V. Ha mégis pontosan \ $ 0,5 \ $ V-ra van szüksége, akkor is használhat több fokozatot egy szakaszban, amely a testhatással állítja be a teljes váltást \ $ \ kb 0,5 \ $ V értékre.
  • @Null: I tudom, hogy ez a kérdés régi, de küszöbön állok neki. Tehát, ha a tömeg és a forrás együtt vannak, akkor a testhatás nem jelentkezhet? Csak ott, ahol a forrásnak és az ömlesztett anyagnak vannak elválasztott csapjai?
  • Ha összeköti a forrást és az ömlesztett anyagot, akkor a forrás-térfogat feszültség nulla lesz – Ez biztosíthatja, hogy a test ne legyen hatással. Bármilyen különbség a két terminál között előidézi ezt a jelenséget.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük