tailieunhanh - Introduction to Electronics - Part 9

MOSFET Logic Inverters Như hình. 306 cho thấy, đây là cơ bản nhất của mạch biến tần. Circuit hoạt động: NMOS hạn ngụ ý một MOSFET nâng cao n kênh. Sử dụng một kỹ thuật phân tích đồ họa, chúng ta có thể âm mưu các đường dây tải trên các đặc tính đầu ra, hiển thị dưới đây. Khi FET là hoạt động trong khu vực triode của nó, nó kéo điện áp đầu ra, tức là thấp, đối với số không. Khi FET trong cắt, kháng cống kéo điện áp đầu ra, tức là, đối với VCC, đó là. | MOSFET Logic Inverters Introduction to Electronics 230 MOSFET Logic Inverters NMOS Inverter with Resistive Pull-Up As Fig. 306 shows this is the most basic of inverter circuits. Circuit Operation The term NMOS implies an n-channel enhancement MOSFET. Using a graphical analysis technique we can plot the load line on the output characteristics shown below. When the FET is operating in its triode region it pulls the output voltage low . toward zero. When the FET is in cutoff the drain resistance pulls the output voltage up . toward VCC which is why it is called a pull-up resistor. Because VGS VI and Vds VO we can use Fig. 307 to plot the transfer function of this inverter. resistive pulkup for the load. Fig. 307. Ideal FET output characteristics and load line for Vdd 10 V and Rpull-up 10 kQ. MOSFET Logic Inverters Introduction to Electronics 231 Drawbacks 1. A large R results in reduced VO for anything but the largest loads and slows output changes for capacitive loads. 2. A small R results in excessive current and power dissipation when the output is low. The solution to both of these problems is to replace the pull-up resistor with an active pull-up. MOSFET Logic Inverters Introduction to Electronics 232 CMOS Inverter VDD VSGP - __ 1 V o----. L VGSN S v r- __ VSDP D - . . Vo D VDSN S Fig. 309. CMOS inverter. Circuit Operation The CMOS inverter uses an active pull-up a PMOS FET in place of the resistor. The PMOS and NMOS devices are complementary MOSFETs which gives rise to the name CMOS. In the previous example the resistor places a load line on the NMOS output characteristic. Here the PMOS FET places a load curve on the output characteristic. The load curve changes as Vị changes The NMOS output curves are the usual fare and are shown in the figure below Drain-Source Voltage of NMOS FET Vdsn Fig. 310. Ideal NMOS output .