Elektrod-serv.ru

Передача данных по радиоканалу

Краткие сведения о работе базовой схемы кмоп

Как следует из моделей рис.3а,б, комплементарный ключ не потребляет тока в обоих статических состояниях, когда < и когда >. Ключ потребляет ток только в режиме переключения. Такое свойство комплементарного ключа определяет и другие его достоинства:

- напряжения логических уровней и обеспечивают максимальную величину логического перепада напряжения - ;

- высокое быстродействие (в схеме нет статического тока - сопротивления проводящих каналов могут быть снижены и, следовательно, скорости перезаряда емкостей повышены);

- ключ сохраняет работоспособность при изменении питающего напряжения в широких пределах и может работать с нестабилизированным питанием;

- малая мощность потребления при низких и средних частотах переключения;

- большая нагрузочная способность при низких и средних частотах переключения;

- малая зависимость рабочих характеристик от температуры.

Входное сопротивление МОП-транзисторов независимо от их состояния очень велико: . Из-за очень высокого входного сопротивления и небольшого напряжения пробоя МОП-транзисторы могут быть повреждены статическим электричеством. Это требует принятия мер, препятствующих возникновению статического заряда в транзисторе при хранении и монтаже.

Логические элементы КМОП имеют специальную диодно-резисторную схему защиты от статического электричества, пример такой схемы приведен на рис.2. Положительный статический заряд стекает на шину питания, если потенциал затвора превышает потенциал шины питания на величину напряжения отпирания диодов D2, D3. Отрицательный статический заряд стекает на общую шину через диоды D1, D4. Резистор R1 нужен для ограничения токов в защитных диодах.

Физическая структура ключа КМОП, содержащая схему защиты, и ее эквивалентная схема могут быть различными, следовательно, различаются и входные характеристики. Входные токи, обусловленные отпиранием защитных диодов, следует принимать во внимание при использовании логических элементов КМОП в импульсных схемах с конденсаторами (генераторы, формирователи импульсов). В цифровых схемах входные напряжения в КМОП-ключах меняются в пределах логического перепада (), поэтому все защитные диоды закрыты и не влияют на работу КМОП-ключа. В дальнейшем цепи защиты, как правило, показываться не будут.

Характеристики выходного тока, которые необходимо знать при работе КМОП-ключа на резистивную и емкостную нагрузку, определяются выходными характеристиками используемых транзисторов Tn и Tp. В каждом из двух статических состояний ключа выходной ток равен току стока открытого транзистора. В первом состоянии (на выходе ключа – логический нуль) этот ток втекает и замыкается через Tn, во втором (логическая единица на выходе) ток – вытекает, замыкается через Tp.

Схема замещения открытого транзистора, определяющая величину втекающего или вытекающего тока, выбирается в зависимости от значения рабочего напряжения сток-исток , . КМОП-ключ по выходу может быть представлен эквивалентным двухполюсником, который в крутой области выходных характеристика транзистора при < является резистором с сопротивлением, зависящим от :

, ( 2 )

а в пологой области , при - зависимым генератором тока : Перейти на страницу: 1 2 3

Советуем почитать:

Устройство и работа отдельных узлов рентгеновского компьютерного томографа Обобщенная структурная схема рентгеновского компьютерного томографа приведена на рис.1. Несмотря на существенные различия в принципах сканирования, конструкциях механических и электронных уз ...

Синтез и построение системы управления динамическими объектами Информация об объекте управления может быть получена путем измерения соответствующих параметров. Однако не все параметры могут быть непосредственно измерены из-за отсутствия необходимых ...

Проектирование узла цифрового комбинационного устройства Цель работы - проектирование узла цифрового комбинационного устройства. Составление модели проектируемого устройства с помощью программы Electronics Workbench. Научная новизна отсу ...