CMOS门电路
本文重点讲解CMOS门电路的MOS管主要参数,包括开启电压VT、直流输入电阻RGS、漏源击穿电压BVDS、栅源击穿电压BVGS、低频跨导gm、导通电阻RON、极间电容和低频噪声系数NF。
由单极型MOS管构成的门电路称为Mos门电路。MOS电路具有制造工艺简单、功耗低、集成度高、电源电压使用范围宽、抗干扰能力强等优点,特别适用于大规模集成电路。MOS门电路按所用MOS管的不同可分为三种类型:第一种是由PMOS管构成的PMOS门电路,其工作速度较低;第二种是由NMOS管构成的NMOS门电路,工作速度比PMOS电路要高,但比不上TTL电路;第三种是由PMOS管和NMOS管两种管子共同组成的互补型电路,称为CMOS电路,CMOS电路的优点突出,其静态功耗极低,抗干扰能力强,工作稳定可靠且开关速度也大大高于NMOS和PMOS电路,故得到了广泛应用。
MOS管主要参数
1、开启电压VT
·开启电压(又称阈值电压):使得源极S和漏极D之间开始形成导电沟道所需的栅极电压;
·标准的N沟道MOS管,VT约为3~6V;
·通过工艺上的改进,可以使MOS管的VT值降到2~3V。
2、直流输入电阻RGS
·即在栅源极之间加的电压与栅极电流之比
·这一特性有时以流过栅极的栅流表示
·MOS管的RGS可以很容易地超过1010Ω。
3、漏源击穿电压BVDS
·在VGS=0(增强型)的条件下,在增加漏源电压过程中使ID开始剧增时的VDS称为漏源击穿电压BVDS
·ID剧增的原因有下列两个方面:(1)漏极附近耗尽层的雪崩击穿,(2)漏源极间的穿通击穿。
·有些MOS管中,其沟道长度较短,不断增加VDS会使漏区的耗尽层一直扩展到源区,使沟道长度为零,即产生漏源间的穿通,穿通后,源区中的多数载流子,将直接受耗尽层电场的吸引,到达漏区,产生大的ID
4、栅源击穿电压BVGS
·在增加栅源电压过程中,使栅极电流IG由零开始剧增时的VGS,称为栅源击穿电压BVGS。
5、低频跨导gm
·在VDS为某一固定数值的条件下,漏极电流的微变量和引起这个变化的栅源电压微变量之比称为跨导
·gm反映了栅源电压对漏极电流的控制能力
·是表征MOS管放大能力的一个重要参数
·一般在十分之几至几mA/V的范围内
6、导通电阻RON
·导通电阻RON说明了VDS对ID的影响,是漏极特性某一点切线的斜率的倒数
·在饱和区,ID几乎不随VDS改变,RON的数值很大,一般在几十千欧到几百千欧之间
·由于在数字电路中,MOS管导通时经常工作在VDS=0的状态下,所以这时的导通电阻RON可用原点的RON来近似
·对一般的MOS管而言,RON的数值在几百欧以内
7、极间电容
·三个电极之间都存在着极间电容:栅源电容CGS、栅漏电容CGD和漏源电容CDS
·CGS和CGD约为1~3pF
·CDS约在0.1~1pF之间
8、低频噪声系数NF
·噪声是由管子内部载流子运动的不规则性所引起的
·由于它的存在,就使一个放大器即便在没有信号输人时,在输出端也出现不规则的电压或电流变化
·噪声性能的大小通常用噪声系数NF来表示,它的单位为分贝(dB)
·这个数值越小,代表管子所产生的噪声越小
·低频噪声系数是在低频范围内测出的噪声系数
·场效应管的噪声系数约为几个分贝,它比双极性三极管的要小
开启电压VT、直流输入电阻RGS、漏源击穿电压BVDS、栅源击穿电压BVGS、低频跨导gm、导通电阻RON、极间电容和低频噪声系数NF这些都是CMOS门电路的主要参数。
特别推荐
- 增强视觉传感器功能:3D图像拼接算法帮助扩大视场
- PNP 晶体管:特性和应用
- 使用IO-Link收发器管理数据链路如何简化微控制器选择
- 用好 DMA控制器这两种模式 MCU效率大大提高!
- 深入分析带耦合电感多相降压转换器的电压纹波问题
- Honda(本田)与瑞萨签署协议,共同开发用于软件定义汽车的高性能SoC
- 第13讲:超小型全SiC DIPIPM
技术文章更多>>
- 如何使用高性能监控电路来提高工业功能安全合规性?
- 学子专区 - ADALM2000实验:多相滤波电路
- IGBT的并联知识点梳理:静态变化、动态变化、热系数
- 技术创新+场景多元,协作机器人产业腾飞正当时
- 跃昉科技五周年:以技术创新为引擎,推动行业数字化转型
技术白皮书下载更多>>
- 车规与基于V2X的车辆协同主动避撞技术展望
- 数字隔离助力新能源汽车安全隔离的新挑战
- 汽车模块抛负载的解决方案
- 车用连接器的安全创新应用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
热门搜索
线绕电位器
线绕电阻
线束
限位开关
陷波器
相变存储器
消弧线圈
肖特基二极管
心率监测仪
欣达旺
新唐科技
信号发生器
信号继电器
行程开关
修复设备
蓄电池
旋转开关
血压计
血氧仪
压电蜂鸣器
压接连接器
压控振荡器
压力传感器
压力开关
压敏电阻
扬声器
遥控开关
医疗电子
医用成像
移动电源