Circuits MOSFET
MOSFET qui est devenu le plus commun des trois terminaux terminaux apporte une révolution dans le monde des circuits électroniques. Sans MOSFET, la conception de circuits intégrés semble impossible de nos jours.
Celles-ci sont assez petites et leur processus dela fabrication est très simple. L’implémentation de circuits intégrés de circuits analogiques et numériques s’effectue avec succès en raison des caractéristiques du MOSFET, Circuits MOSFET peut être analysé de deux manières: modèle de signal large modèle de signal faible.
Le modèle de signal large est non linéaire. Il est utilisé pour résoudre les valeurs de dé du courant et de la tension de l'appareil. Le modèle de petit signal peut être dérivé sur la base de la linéarisation d'un modèle de grand signal. La région de coupure, la région de triode et la région de saturation sont les trois régions d'exploitation MOSFET. Quand porte à la tension de source (VGS) est inférieure à la tension de seuil (Vtn), l’appareil est dans la région coupée. Lorsque MOSFET est utilisé comme amplificateur, il est utilisé dans la région de saturation. Il est en triode ou en région coupée lorsqu'il est utilisé comme commutateur.
Circuits d'attaque MOSFET
Pour avoir aidé les MOSFET à maximiser l’activation et laéteindre le temps, les circuits de conducteur sont nécessaires. Si le MOSFET met relativement longtemps à entrer et à sortir de la conduction, nous ne pouvons pas utiliser l'avantage de l'utilisation des MOSFET. Cela provoquera un réchauffement du MOSFET et le périphérique ne fonctionnera pas correctement. Les pilotes MOSFET peuvent souvent utiliser le circuit de bootstrap pour créer des tensions afin d’alimenter la porte à une tension supérieure à celle de la tension d’alimentation du MOSFET.
Pratiquement, la porte du MOSFET agit comme un condensateur pour le conducteur, ou le conducteur peut activer ou désactiver le MOSFET très rapidement, en chargeant ou en déchargeant la porte, respectivement.
Circuits de commutation MOSFET
MOSFET travaille dans trois régions coupées région de triode et région de saturation. Lorsque MOSFET est dans la région de triode coupée, il peut fonctionner comme un commutateur.
Circuits de commutation MOSFET se compose de deux parties principales - MOSFET (fonctionnetransistor) et le bloc de contrôle marche / arrêt. MOSFET transmet l'alimentation en tension à une charge spécifique lorsque le transistor est activé. Dans la plupart des cas, les MOSFET à canal n sont préférés aux MOSFET à canal p pour plusieurs avantages.
Dans un circuit de commutation MOSFET, le drain estconnecté directement à la tension d'entrée et la source est connectée à la charge. Pour activer le MOSFET à canal n, la tension entre la source et la source doit être supérieure à la tension de seuil supérieure à la tension de seuil de l'appareil. Pour le MOSFET à canal p, la tension source-grille doit être supérieure à la tension de seuil de l'appareil. MOSFET se comporte comme un meilleur commutateur que BJT car la tension de décalage n'existe pas dans les commutateurs MOS.
Circuits inverseurs MOSFET
Circuit inverseur est l'un des fondamentauxblocs de construction dans la conception de circuits numériques. Les inverseurs peuvent être appliqués directement à la conception de portes logiques et d'autres circuits numériques plus complexes. Les caractéristiques de transfert d'un onduleur idéal sont indiquées ci-dessous.
Les premiers circuits numériques MOS ont été réalisés en utilisantMOSFET p. Mais avec les progrès de la technologie microélectronique, la tension de seuil de MOS peut être contrôlée et une technologie MOS devient dominante, car la majorité des porteuses de n-MOS, c’est-à-dire que les électrons sont deux fois plus rapides que les trous, la plupart des porteuses de p-MOS, Les circuits inverseurs utilisent également la technologie n-MOS jusqu'à l'arrivée de la technologie CMOS. Nous discutons ici de trois types de circuits inverseurs MOS.
Onduleurs à charge résistive n-MOS:
Il s’agit des circuits inverseurs MOSFET les plus simples. Il comporte une résistance de charge R et un transistor n-MOS connectés en série entre la tension d’alimentation et la masse, comme indiqué ci-dessous.
Si Vdans est inférieure à la tension de seuil du n-MOSle transistor est éteint. Le condensateur peut être changé en tension d'alimentation et la tension de sortie est égale à la tension d'alimentation. Lorsque l’entrée est supérieure à la tension de seuil du transistor et que nous obtenons une tension nulle en sortie, l’inconvénient est qu’il occupe une fabrication de circuits intégrés à grande surface.
Charge active n inverseur MOS:
Ici, nous utilisons n transistors MOS comme charge activeau lieu de résistance. Il existe deux types de transistors dans le circuit pour réduire la tension de sortie à la tension d'alimentation inférieure (généralement OV) et pour monter la tension de sortie vers la tension d'alimentation supérieure.
dans le circuit suivant, nous pouvons voir un pull up et un pull down mOSFET. La porte de la traction est court-circuitée pour fournir la tension pour la rendre toujours active.
Inverseur CMOS:
L’onduleur CMOS est construit à l’aide d’une paire n MOS - p MOS partageant une porte commune. Le transistor à canal P est utilisé comme transistor de rappel et le transistor à canal V est utilisé comme transistor de rappel.
Quand, vdans est inférieur au seuil de n MOS, le n MOS s’éteint mais p MOS s’allume. Le condensateur sera donc chargé à la tension d'alimentation et nous obtenons des équivalents à fournir à la sortie.
Quand, vdans est supérieur au seuil de n MOS, le n MOS s’allume mais p MOS s’éteint. Le condensateur va donc se décharger pour fournir de la tension et on obtient une tension égale à zéro en sortie.
Les avantages sont le circuit inverseur CMOSdissipe la puissance uniquement pendant un événement de commutation et dans la courbe de transfert de tension, nous observons une transition nette. Mais dans la fabrication, des étapes de processus supplémentaires sont nécessaires.