mosfet tranzistori -...
TRANSCRIPT
MOSFET TRANZISTORI
ZADATAK 42. NMOS tranzistor ima napon praga ππ = 2 V i kroz njega protiΔe struja πΌπ·1 = 1 mA kada je
ππΊπ = ππ·π = 3 V. Odrediti struju drejna πΌπ· za ππΊπ = 4 V.
ReΕ‘enje:
Na osnovu ispunjenosti uslova da je ππΊπ > ππ dolazi se do zakljuΔka da tranzistor nije zakoΔen. Napon ππ·π(π ππ‘)
odreΔuje se kao:
ππ·π(π ππ‘) = ππΊπ β ππ = 1 V
S obzirom da je ππ·π > ππ·π(π ππ‘) zakljuΔuje se da je tranzistor u zasiΔenju, a tada struja iznosi:
πΌπ· = π β (ππΊπ β ππ)2
Do nepoznatog parametra π dolazi se na osnovu poznate struje drejna pri poznatim naponima ππΊπ i ππ:
π =πΌπ·1
(ππΊπ β ππ)2=
1 β 10β3
(3 β 2)2= 1
mA
V2
Pa se za struju drejna, pri naponu ππΊπ = 4 V dobija:
πΌπ· = π β (ππΊπ β ππ)2 = 1 β 10β3 β (4 β 2)2 = 4 mA
ZADATAK 43. Kod NMOS tranzistora je poznato: ππ = 2.5 V, πΏ = 5 ΞΌm, π = 50 ΞΌm, ππ = 800 cm2 Vsβ i
kapacitivnost oksida gejta po jedinici povrΕ‘ine 8.63 Β· 10β8 F/cm2. Odrediti struje gejta i drejna ovog tranzistora
i navesti u kojoj oblasti rada se nalazi ako su poznati naponi na njegovim izvodima:
a) ππΊπ = 1.2 V, ππ·π = 4 V
b) ππΊπ = 4 V, ππ·π = 1.2 V
c) ππΊπ = 4 V, ππ·π = 4 V
NaΔi snagu disipacije.
ReΕ‘enje:
Struja gejta πΌπΊ je uvek jednaka nuli!!!
a) Uslov ππΊπ > ππ nije ispunjen, Ε‘to znaΔi da je tranzistor u zakoΔenju i da struja iznosi πΌπ· = 0 A. Snaga
disipacije Δe biti:
π = πΌπ· β ππ·π = 0 W
b) Uslov ππΊπ > ππ je ispunjen Ε‘to znaΔi da tranzistor nije u zakoΔenju pa se moΕΎe nastaviti sa daljim
ispitivanjem.
Naredni korak je proveravanje da li je ππ·π > ππ·π(π ππ‘) , Ε‘to nije ispunjeno, pa znaΔi da je tranzistor u
linearnoj oblasti rada.
Parametar π odreΔuje se kao:
π =ππ β πππ₯ β π
2 β π‘ππ₯ β πΏ= ππ β πΆππ₯ β
π
2 β πΏ= 3.452 β 10β4
A
V2
Pa struja drejna iznosi:
πΌπ· = 2 β π β [(ππΊπ β ππ) β ππ·π βππ·π
2
2] = 7.456 β 10β4 A
Snaga disipacije Δe biti:
π = πΌπ· β ππ·π = 7.456 β 10β4 β 1.2 = 0.895 mW
c) Uslov ππΊπ > ππ je ispunjen Ε‘to znaΔi da tranzistor nije u zakoΔenju.
Zatim proveriti da li je ππ·π > ππ·π(π ππ‘), Ε‘to je taΔno, pa znaΔi da je tranzistor u zasiΔenju.
Struja drejna odrediΔe se pomoΔu formule:
πΌπ· = π β (ππΊπ β ππ)2 = 7.767 β 10β4 A
Snaga disipacije iznosi:
π = πΌπ· β ππ·π = 7.767 β 10β4 β 4 = 3.107 mW
ZADATAK 44.
a) Za kolo sa slike odrediti vrednost otpornosti otpornika π 1 i napona na drejnu ππ· tako da je struja drejna
πΌπ· = 80 ΞΌA , ako je upotrebljen NMOS tranzistor (M1) Δiji je napon praga ππ = 0.6 V ,
ππ β πΆππ₯ = 200 ΞΌA V2β , πΏ = 0.8 ΞΌm, π = 4 ΞΌm. Poznato je ππ·π· = 3 V.
b) Ukoliko se napon ππ· primeni na gejt tranzistora M2, odrediti radnu taΔku (πΌπ· , ππ·π) ovog tranzistora.
Tranzistori M1 i M2 su identiΔni. NaΔi snagu disipacije tranzistora. Poznato je π 2 = 20 kΞ©.
a) b)
ReΕ‘enje:
a)
Parametar π iznosi:
π = ππ β πΆππ₯ βπ
2 β πΏ= 500
ΞΌA
V2
UoΔiti da su u kolu kratkospojeni gejt i drejn tranzistora, Ε‘to znaΔi da je ππΊ = ππ· , a samim tim je i
ππΊπ = ππ·π!
S obzirom da je ππΊπ = ππ·π, tranzistor je sigurno u zasiΔenju. Iz izraza za struju tranzistora u zasiΔenju
moΕΎe se odrediti ππ·π(π ππ‘):
πΌπ· = π β (ππΊπ β ππ)2 = π β ππ·π(π ππ‘)2 β ππ·π(π ππ‘) = β
πΌπ·
π= 0.4 V
Iz relacije ππ·π(π ππ‘) = ππΊπ β ππ moguΔe je izraziti vrednost napona ππΊπ za koji se zna da je jednak naponu
ππ·π, pa se onda zakljuΔuje:
ππ·π = ππΊπ = ππ·π(π ππ‘) + ππ = 1 V
Do vrednosti otpornika π 1 dolazi se iz jednaΔine:
ππ·π· = π 1 β πΌπ· + ππ·π β π 1 =ππ·π· β ππ·π
πΌπ·= 25 kΞ©
b)
UoΔiti da za dato kolo vaΕΎi:
ππΊπ2 = ππ·π1 = 1 V
Uslov ππΊπ2 > ππ je ispunjen Ε‘to znaΔi da tranzistor nije u zakoΔenju. MoguΔe je odrediti napon ππ·π(π ππ‘)2:
ππ·π(π ππ‘)2 = ππΊπ2 β ππ = 0.4 V
Zadatak raditi pod pretpostavkom da je tranzistor M2 u zasiΔenju, i na kraju obavezno ispitati da li je
pretpostavka bila taΔna. U sluΔaju da je tranzistor u zasiΔenju struja πΌπ·2 iznosi:
πΌπ·2 = π β (ππΊπ2 β ππ)2 = 80 ΞΌA
Kolo se moΕΎe opisati jednaΔinom odakle Δe se odrediti napon ππ·π2:
ππ·π· = π 2 β πΌπ·2 + ππ·π2 β ππ·π2 = ππ·π· β π 2 β πΌπ·2 = 1.4 V
Poslednji korak je OBAVEZNO proveravanje pretpostavke na osnovu koje je kolo reΕ‘avano! Ukoliko je
ispunjen uslov ππ·π > ππ·π(π ππ‘), pretpostavka je taΔna i tranzistor je stvarno u zasiΔenju. Ukoliko uslov nije
ispunjen, potrebno je opet reΕ‘iti kolo za odgovarajuΔu oblast rada. U ovom sluΔaju je:
ππ·π2 > ππ·π(π ππ‘)2
Ε‘to znaΔi da je pretpostavka bila taΔna i da je tranzistor u zasiΔenju.
ZADATAK 45.
a) Odrediti vrednost otpornosti otpornika π π· tako da napon na drejnu NMOS tranzistora bude ππ· = 0.1 V.
Poznato je ππ·π· = 5 V , ππ = 1 V , π = 0.5 mA
V2 . Odrediti i otpornost kanala tranzistora (ππ·π ) u ovom
sluΔaju.
b) Odrediti radnu taΔku (πΌπ·, ππ·π) ukoliko se upotrebi otpornik π π· dvostruko veΔe vrednosti otpornosti.
ReΕ‘enje:
a) U kolu se moΕΎe uoΔiti da je:
ππΊπ = ππΊ β ππ = ππ·π· β 0 = 5 V
S obzirom da je ππΊπ > ππ znaΔi da tranzistor nije zakoΔen. Naredni korak je odreΔivanje napon ππ·π(π ππ‘):
ππ·π(π ππ‘) = ππΊπ β ππ = 5 β 1 = 4 V
Uslov zadatka je da napon na drejnu tranzistora iznosi ππ· = 0.1 V, a iz kola se vidi da je ππ· = ππ·π, pa se
dolazi do zakljuΔka da je tranzistor u triodnoj oblasti jer je:
ππ·π < ππ·π(π ππ‘)
Struja drejna u triodnoj oblasti iznosi:
πΌπ· = 2 β π β [(ππΊπ β ππ) β ππ·π βππ·π
2
2] = 0.395 mA
Kolo se moΕΎe opisati jednaΔinom odakle se odreΔuje otpornost otpornika π π·:
ππ·π· = π π· β πΌπ· + ππ·π β π π· =ππ·π· β ππ·π
πΌπ·=
5 β 0.1
0.395 β 10β3= 12.4 kΞ©
Otpornost kanala tranzistora zavisi od njegove radne taΔke, pa se dobija:
ππ·π =ππ·π
πΌπ·=
0.1
0.395 β 10β3= 253 Ξ©
b) Za duplo veΔu otpornost koja iznosi π π· = 24.8 kΞ© i ππΊπ = 5 V, zamenom struje odgovarajuΔim izrazom,
dobija se jednaΔina kola:
ππ·π· = π π· β {2 β π β [(ππΊπ β ππ) β ππ·π βππ·π
2
2]} + ππ·π
Koja se svodi na kvadratnu jednaΔinu Δija su reΕ‘enja:
ππ·π1,2 =β[π π· β 2 β π(ππΊπ β ππ) + 1] Β± β[π π· β 2 β π(ππΊπ β ππ) + 1]2 β 4 β π π· β π β ππ·π·
β2 β π π· β π
ππ·π1 = 0.04 V i ππ·π2 = 8.03 V
Da bi tranzistor bio u triodnoj oblasti, neophodno je da ππ·π < ππ·π(π ππ‘), Ε‘to ispunjava prvo reΕ‘enje, pa se
usvaja da je ππ·π = 0.04 V. Vrednost struje drejna se nalazi iz jednaΔine kojom je opisano kolo:
ππ·π· = π π· β πΌπ· + ππ·π β πΌπ· =ππ·π· β ππ·π
π π·= 0.2 mA
ZADATAK 46. Odrediti sve struje i napone u kolu sa slike, ako je upotrebljen NMOS tranzistor Δiji je napon
praga ππ = 1 V, a π = 0.5 mA
V2 . Poznato je ππ·π· = 10 V, π 1 = π 2 = 10 MΞ©, π π· = π π = 6 kΞ©.
ReΕ‘enje:
S obzirom na to da je struja gejta πΌπΊ = 0 A, napon na gejtu tranzistora odreΔuje se iz razdelnika napona:
ππΊ =π 2
π 2 + π 1β ππ·π· = 5 V
Za kolo vaΕΎi relacija:
ππΊπ = ππΊ β ππ = ππΊ β π π β πΌπ·
Zadatak raditi pod pretpostavkom da je tranzistor u zasiΔenju, Ε‘to bi znaΔilo da je struja:
πΌπ· = π β (ππΊπ β ππ)2
Zamenom ππΊπ u jednaΔinu struje, dobija se kvadratna jednaΔina:
(π β π π) β πΌπ·2 + (β1 β 2 β π β ππΊ β π π + 2 β π β ππ β π π) β πΌπ· + (π β ππ
2 + π β ππΊ2 β 2 β π β ππΊ β ππ) = 0
ReΕ‘enja jednaΔine su:
πΌπ·1 = 0.89 mA i πΌπ·2 = 0.5 mA
Za struju πΌπ·1, napon ππ1 iznosi:
ππ1 = π π β πΌπ·1 = 6 β 103 β 0.89 β 10β3 = 5.34 V
Pa bi napon ππΊπ1 = 5 β 5.34 = β0.34 V bio negativan, Ε‘to nije prihvatljivo.
Za struju πΌπ·2, napon ππ2 iznosi:
ππ2 = π π β πΌπ·2 = 6 β 103 β 0.5 β 10β3 = 3 V
Pa napon ππΊπ2 iznosi ππΊπ2 = 5 β 3 = 2 V, Ε‘to je prihvatljivo reΕ‘enje. Usvaja se da je ππΊπ = ππΊπ2.
I OBAVEZNO proveriti da li je tranzistor stvarno u zasiΔenju! Tranzistor nije zakoΔen jer je ispunjen uslov:
ππΊπ > ππ
U ovom sluΔaju napon ππ·π(π ππ‘) iznosi:
ππ·π(π ππ‘) = ππΊπ β ππ = 2 β 1 = 1 V
S obzirom da je:
ππ·π > ππ·π(π ππ‘)
Pretpostavka je bila taΔna, i tranzistor radi u oblasti zasiΔenja!
Iz jednaΔine kola moguΔe je odrediti napon ππ·π:
ππ·π· = π π· β πΌπ· + ππ·π + ππ β ππ·π = ππ·π· β π π· β πΌπ· β ππ = 4 V
Ostalo je odrediti napon ππ·:
ππ·π = ππ· β ππ β ππ· = ππ·π + ππ = 7 V
ZADATAK 47. NMOS tranzistor u kolu sa slike ima napon praga ππ = 1.5 V i π = 0.4 mA
V2 . Ako je napon koji
se dovodi na gejt (ππΌπ) β impulsni (0 V i 5 V), odrediti izlazni napon ππππ. Poznato je ππ·π· = 5 V, π π· = 1 kΞ©
ReΕ‘enje:
UoΔiti da je napon na gejtu ππΊ jednak ulaznom naponu ππΌπ! TakoΔe je izlazni napon ππππ jednak naponu ππ·π!
Za sluΔaj ππΌπ = 0 V, vaΕΎi da je ππΊ = 0 V, kao i da je napon ππΊπ = ππΊ β ππ = 0 V. U ovom sluΔaju vaΕΎi:
ππΊπ < ππ
ZakljuΔuje se da je tranzistor zakoΔen, Ε‘to znaΔi da je struja kroz njega πΌπ· = 0 A, pa izlazni napon iznosi:
ππππ = ππ·π· β π π· β πΌπ· = ππ·π· = 5 V
Za sluΔaj ππΌπ = 5 V, vaΕΎi da je ππΊ = 5 V, kao i da je napon ππΊπ = ππΊ β ππ = 5 V. U ovom sluΔaju vaΕΎi:
ππΊπ > ππ
ZakljuΔuje se da tranzistor nije zakoΔen, i da njegov napon zasiΔenja iznosi:
ππ·π(π ππ‘) = ππΊπ β ππ = 3.5 V
Zadatak raditi pod pretpostavkom da je tranzistor u zasiΔenju, i na kraju OBAVEZNO proveriti da li je
pretpostavka taΔna!
Za struju se dobija:
πΌπ· = π β (ππΊπ β ππ)2 = 4.9 mA
Iz jednaΔine kola, moguΔe je odrediti napon ππ·π na osnovu koga se zakljuΔuje da li je pretpostavka bila taΔna:
ππ·π· = π π· β πΌπ· + ππ·π β ππ·π = ππ·π· β π π· β πΌπ· = 0.1 V
S obzirom da je:
ππ·π < ππ·π(π ππ‘)
ZakljuΔuje se da pretpostavka nije taΔna, i da je tranzistor u trodnoj oblasti! Neophodno je odraditi proraΔune sa
formulama za triodnu oblast kako bi rezultati bili validni.
U triodnoj oblasti struja iznosi:
πΌπ· = 2 β π β [(ππΊπ β ππ) β ππ·π βππ·π
2
2]
A kolo se moΕΎe opisati jednaΔinom:
ππ·π· = π π· β πΌπ· + ππ·π
Zamenom izraza za struju u jednaΔinu kola, dobija se kvadratna jednaΔina:
(βπ β π π) β ππ·π2 + [2 β π β π π· β (ππΊπ β ππ) + 1] β ππ·π β ππ·π· = 0
Njena reΕ‘enja su:
ππ·π1 = 1.6 V i ππ·π2 = 7.9 V
Drugo reΕ‘enje (ππ·π2) nema smisla, jer bi za tu vrednost napona ππ·π tranzistor bio u zasiΔenju, a ovde je poznato
da tranzistor radi u triodnoj oblasti.
Prihvata se prvo reΕ‘enje ππ·π = ππ·π1 = 1.6 V zato Ε‘to ispunjava uslov za triodnu oblast:
ππ·π < ππ·π(π ππ‘)
Na kraju, za struju se dobija:
πΌπ· =ππ·π· β ππ·π
π π·= 3.4 mA
ZADATAK 48. Odrediti vrednosti otpornosti otpornika π π· i π π tako da je struja drejna πΌπ· = 0.4 mA i
ππ· = 0.5 V . NMOS tranzistor ima napon praga ππ = 0.7 V , ππ β πΆππ₯ = 100 ΞΌA
V2, πΏ = 1 ΞΌm , π = 32 ΞΌm .
Poznato je ππ·π· = 2.5 V i πππ = β2.5 V.
ReΕ‘enje:
Za kolo vaΕΎi da je struja gejta πΌπΊ = 0 A i napon na gejtu tranzistora ππΊ = 0 V. Napon na sorsu tranzistora je:
ππ = π π β πΌπ· + πππ
Za napon ππΊπ vaΕΎi:
ππΊπ = ππΊ β ππ = 0 β π π β πΌπ· β πππ
Zadatak raditi pod pretpostavkom da je tranzistor u zasiΔenju, i na kraju OBAVEZNO proveriti da li je
pretpostavka taΔna!
U zasiΔenju struja se nalazi kao:
πΌπ· = π β (ππΊπ β ππ)2 = π β ππ·π(π ππ‘)2
Parametar π se odreΔuje na sledeΔi naΔin:
π = ππ β πΆππ₯ βπ
2 β πΏ= 1.6
mA
V2
Iz prethodne dve formule, moΕΎe se odrediti napon ππ·π(π ππ‘):
ππ·π(π ππ‘) = βπΌπ·
π= 0.5 V
Neophodno je odrediti napon ππ·π, kako bi se proverila taΔnost pretpostavke! S obzirom da je ππ·π(π ππ‘) = ππΊπ β ππ
moguΔe je odrediti napon ππΊπ preko koga Δe se naΔi napon ππ, i na kraju napon ππ·π.
ππΊπ = ππ·π(π ππ‘) + ππ = 1.2 V
Napon ππ Δe biti:
ππΊπ = ππΊ β ππ β ππ = ππΊ β ππΊπ = β1.2 V
Sada je moguΔe odrediti napon ππ·π i proveriti pretpostavku:
ππ·π = ππ· β ππ = 0.5 + 1.2 = 1.7 V β ππ·π > ππ·π(π ππ‘)
Pretpostavka je bila taΔna, tranzistor stvarno radi u oblasti zasiΔenja! Ostalo je joΕ‘ odrediti vrednosti otpornika
π π· i π π:
ππ·π· = π π· β πΌπ· + ππ· β π π· =ππ·π· β ππ·
πΌπ·= 5 kΞ©
ππΊπ = βπ π β πΌπ· β πππ β π π = βππΊπ + πππ
πΌπ·= 3.25 kΞ©
ZADATAK 49. Odrediti ππππ i πΌπππ (kroz otpornik π π) u kolu dvostepenog pojaΔavaΔa prikazanog na slici, kada
je ππΊ = 4 V. Upotrebljeni su identiΔni tranzistori Δiji je napon praga ππ = 3 V i π = 1 A
V2. Poznato je ππ·π· = 12 V,
π π· = π π = 2 Ξ©.
ReΕ‘enje:
Struje gejta πΌπΊ1 i πΌπΊ2 su jednake nuli. Struja πΌπππ je jednaka struji drejna tranzistora M2, a izlazni napon ππππ
predstavlja napon na sorsu tranzistora M2. Za kolo vaΕΎi da je:
ππΊπ1 = ππΊ1 β ππ1 = 4 β 0 = 4 V
S obzirom da je ππΊπ1 > ππ, tranzistor M1 nije zakoΔen. Odrediti ππ·π(π ππ‘)1:
ππ·π(π ππ‘)1 = ππΊπ1 β ππ = 4 β 3 = 1 V
ReΕ‘avati zadatak pod pretpostavkom da je tranzistor u zasiΔenju, i potom OBAVEZNO proveriti pretpostavku.
Struja zasiΔenja iznosi:
πΌπ·1 = π β (ππΊπ1 β ππ)2 = π β ππ·π(π ππ‘)12 = 1 A
Iz jednaΔine kola za tranzistor M1 moΕΎe se odrediti napon ππ·π1:
ππ·π· = π π· β πΌπ·1 + ππ·π1 β ππ·π1 = ππ·π· β π π· β πΌπ·1 = 10 V
S obzirom da je:
ππ·π1 > ππ·π(π ππ‘)1
Pretpostavka je bila taΔna, tranzistor M1 jeste u zasiΔenju!
Sa kola se uoΔava da je:
ππΊ2 = ππ·π1 = 10 V
Pa se napon ππΊπ2 moΕΎe zapisati kao:
ππΊπ2 = ππΊ2 β ππ2 = ππΊ2 β π π β πΌπππ
Poznato je i da je:
ππ2 = π π β πΌπππ = ππππ
Pretpostaviti da i tranzistor M2 radi u zasiΔenju, Ε‘to bi znaΔilo da je struja πΌπππ:
πΌπππ = π β (ππΊπ2 β ππ)2 = π β (ππΊ2 β π π β πΌπππ β ππ)2
Pa se dobija kvadratna jednaΔina sa reΕ‘enjima:
(4 β π) β πΌπππ2 + (β28 β π β 1) β πΌπππ + (49 β π) = 0
πΌπππ1 = 4.57 A i πΌπππ2 = 2.68 A
Za dobijene vrednosti struja odgovarajuΔi naponi bi bili:
πΌπππ1 = 4.57 A
πΌπππ2 = 2.68 A
ππππ = π π β πΌπππ1 = 9.14 V ππππ = π π β πΌπππ2 = 5.36 V
ππΊπ2 = ππΊ2 β ππππ = 10 β 9.14 = 0.86 V ππΊπ2 = ππΊ2 β ππππ = 10 β 5.36 = 4.64 V
ππ·π(π ππ‘)2 = ππΊπ2 β ππ = 0.86 β 3 = β2.14 V ππ·π(π ππ‘)2 = ππΊπ2 β ππ = 4.64 β 3 = 1.64 V
Za vrednost struje πΌπππ1 vrednost napona saturacije nema smisla i to reΕ‘enje se odbacuje, a prihvata kao reΕ‘enje
vrednost struje πΌπππ2.
Ostalo je odrediti vrednost napona ππ·π2 i proveriti da li je pretpostavka za tranzistor M2 bila taΔna.
ππ·π· = ππ·π2 + ππππ β ππ·π2 = ππ·π· β ππππ = 12 β 5.36 = 6.64 V
S obzirom da je ispunjen uslov:
ππ·π2 > ππ·π(π ππ‘)2
Dolazi se do zakljuΔka da je pretpostavka za tranzistor M2 taΔna, pa su dobijene vrednosti regularne.
ZADATAK 50. NMOS i PMOS tranzistor su upareni (Δine CMOS invertor) tako da je napon praga
πππ = βπππ = 1 V i ππ = ππ = 0.5 mA
V2 . Odrediti struje πΌπ·π i πΌπ·π, kao i izlazni napon ππππ, kada je:
a) ππΌπ = 0 V
b) ππΌπ = 2.5 V
Poznato je: ππ·π· = 2.5 V i π πΏ = 10 kΞ©.
ReΕ‘enje:
a) Za NMOS tranzistor vaΕΎi:
Kada je ππΌπ = 0 V, napon ππΊππ = 0 V, tako da je ππΊππ < πππ, Ε‘to znaΔi da je tranzistor zakoΔen i da je
struja πΌπ·π = 0 A.
Za PMOS tranzistor vaΕΎi:
Napon ππΊππ = ππΊ β πππ = βππ·π· = β2.5 V, a s obzirom da je |ππΊππ| > |πππ| tranzistor nije zakoΔen.
PMOS tranzistor radi u omskoj β linearnoj oblasti, tako da je struja:
πΌπ·π = 2 β π β (ππΊππ β πππ) β ππ·ππ
Kolo se moΕΎe opisati jednaΔinom:
ππ·π· = πππ·π + πΌπ·π β π πΏ β πππ·π = ππ·π· β πΌπ·π β π πΏ
ππ·ππ = βπππ·π = πΌπ·π β π πΏ β ππ·π·
Zamenom ππ·ππ u izraz za struju πΌπ·π, dobija se jednaΔina koja za reΕ‘enje ima:
πΌπ·π =β2 β π β ππ·π· β (ππΊππ β πππ)
1 β 2 β π β π πΏ β (ππΊππ β πππ)= 0.234 mA
Pa je izlazni napon:
ππππ = πΌπ·π β π πΏ = 2.34 V
b) Za NMOS tranzistor vaΕΎi:
Kada je ππΌπ = 2.5 V , napon ππΊππ = ππΊ β πππ = 2.5 V , uslov ππΊππ > πππ je ispunjen, Ε‘to znaΔi da
tranzistor nije zakoΔen. MoΕΎe se uoΔiti da je:
ππππ = ππ·ππ = 0 V
To znaΔi da i struja iznosi:
πΌπ·π = 2 β π β (ππΊππ β πππ) β ππ·ππ = 0 V
Za PMOS tranzistor vaΕΎi:
Kada je ππΌπ = 2.5 V, napon ππΊππ = 0 V, tako da je |ππΊππ| < |πππ|, Ε‘to znaΔi da je tranzistor zakoΔen i da
je struja πΌπ·π = 0 A.
ZADATAK 51. Na slici je data prenosna karakteristika CMOS invertora. OznaΔiti karakteristiΔne naponske nivoe
(ππΌπΏ, πππΏ, ππΌπ», πππ»), odrediti njihove vrednosti i proraΔunati margine Ε‘uma ovog invertora.
ReΕ‘enje:
GrafiΔkim putem oΔitane su vrednosti:
πππ» = 4.83 V, πππΏ = 0.1 V, ππΌπΏ = 2.05 V, ππΌπ» = 2.7 V
Pa margine Ε‘uma iznose:
πππ» = πππ» β ππΌπ» = 4.83 β 2.7 = 2.13 V
πππΏ = ππΌπΏ β πππΏ = 2.05 β 0.1 = 1.95 V