Estou tentando simular um amplificador de drenagem comum no LTSpice que pode ser usado para aumentar ou diminuir a tensão de entrada em a tensão de limiar (\ $ V_ {IN} + V_ {TH} \ $ ou \ $ V_ {IN} -V_ {TH} \ $, dependendo da configuração PMOS ou NMOS). Os terminais em massa do PMOS devem ser conectados ao trilho mais positivo, enquanto o terminal de massa NMOS deve ser conectado ao trilho mais negativo para os transistores funcionarem na polarização reversa, permitindo o controle do fluxo de corrente e \ $ V_ {TH} \ $.
Minha pergunta ou seja, seria possível ajustar a tensão limite variando a conexão dos terminais em massa? Ou isso é uma prática ruim?
Resposta
A tensão limite pode ser aumentada se a fonte não estiver conectada ao terminal do corpo. A tensão limite é
$$ V_T = V_ {T0} + \ gamma \ sqrt {2 \ phi + V_ {SB}} – \ gamma \ sqrt {2 \ phi} $$
onde \ $ V_ {T0} \ $ é a tensão limite quando a fonte para o corpo \ $ V_ {SB} = 0 \ $, e \ $ \ gamma \ $ e \ $ \ phi \ $ são parâmetros do dispositivo. Se a fonte NMOS estiver conectada ao aterramento e o corpo também estiver, \ $ V_ {SB} = 0 \ $ e \ $ V_T \ $ é minimizado (é um argumento semelhante para o PMOS).
Portanto, sim, é possível ajustar a tensão limite não conectando o corpo NMOS à alimentação negativa e o corpo PMOS à alimentação positiva.
No entanto, isso geralmente não é feito intencionalmente. Você normalmente deseja para minimizar \ $ V_T \ $ – por exemplo, isso permitiria que você use tensões de alimentação mais baixas.
O efeito do corpo é particularmente indesejável para um amplificador de drenagem comum porque diminui o ganho de voltagem . Sem o efeito do corpo, o ganho de voltagem descarregada de um amplificador de dreno comum é
$$ \ frac {v_o} {v_i} = \ frac {g_m} {g_m + \ frac {1} {r_o || r_ {oc}}} \ approx 1 $$
onde a aproximação assume que as resistências são grandes. No entanto, com o efeito de corpo, o ganho de tensão descarregada é reduzido:
$$ \ frac {v_o} {v_i} = \ frac {g_m} {g_m + g_ {mb} + \ frac {1} {r_o || r_ {oc}}} \ aprox \ frac { g_m} {g_m + g_ {mb}} < 1 $$
Comentários
- Olá Nulo , Obrigado pela resposta detalhada! Uma pergunta, seria possível compensar de alguma forma essa redução de ganho? algum tipo de circuito, talvez? Porque eu ' gostaria de usar isso como um deslocador de nível para um único buffer de alimentação (mude a entrada para cima em 0,5v + Vin e a saída para baixo em Vout-0,5v)
- @oreee Você precisa de uma mudança de nível de exatamente \ $ 0,5 \ $ V? Do contrário, você pode simplesmente usar vários estágios de drenagem comuns para que a mudança de nível combinada seja \ $ > 0,5 \ $ V. Se você precisa exatamente de \ $ 0,5 \ $ V, ainda pode usar vários estágios com um estágio que usa o efeito de corpo para ajustar o deslocamento total para \ $ \ aproximadamente 0,5 \ $ V.
- @Null: I sei que esta pergunta é velha, mas ainda vou fazer isso. Então, se a massa e a fonte estão conectadas juntas, o efeito corpo não pode ocorrer? Somente onde a fonte e a massa têm pinos separados?
- Se você ligar a fonte e a massa, a tensão da fonte-massa torna-se zero – Isso pode garantir NENHUM efeito corporal. Qualquer tipo de diferença entre os dois terminais dará origem a este fenômeno.