Де транзистори з виснаженням PMOS?


11

У школі мене навчали про транзистори PMOS та NMOS, а також про транзистори посиленого та виснаженого режимів. Ось коротка версія того, що я розумію:

Покращення означає, що канал нормально закритий. Виснаження означає, що канал нормально відкритий.

NMOS означає, що канал зроблений з вільних електронів. PMOS означає, що канал зроблений з вільних отворів.

Поліпшення NMOS: позитивна напруга затвора притягує електрони, відкриваючи канал.
Поліпшення PMOS: негативна напруга затвора притягує отвори, відкриваючи канал.
Виснаження NMOS: негативна напруга затвора відштовхує електрони, закриваючи канал.
Виснаження ПМОС: позитивна напруга затвора відштовхує отвори, закриваючи канал.

Минуло шість років, як я почав займатися дизайном на життя, і хоча б одного разу я хотів (або, принаймні, думав, що хочу) транзистора з виснаженням PMOS. Наприклад, це здавалося гарною ідеєю для ланцюга завантажувача для джерела живлення. Але, схоже, таких пристроїв не існує.

Чому немає виснажувальних транзисторів PMOS? Чи моє розуміння щодо них хибно? Вони марні? Неможливо побудувати? Настільки дорого побудувати, що переважніше дешевше поєднання інших транзисторів? Або вони там, і я просто не знаю, де шукати?


Вони просто менш ефективні, ніж транзистори розширення, і CMOS - це вже
відома

З транзисторами GaAs режим виснаження був і все ще здається більш поширеним, ніж режим посилення. Не питайте мене, чому.
Телаклаво

Так, навіть я про це задумався! Деякі додаткові відомості, якщо хтось наткнеться на це: Supertex робить деякі приємні монфети режиму виснаження n-каналів, використовуйте їх: supertex.com/pdf/misc/d_mode_mosfets_SG_device.pdf У них є також примітки до програми!

Так, ми знаємо про NMOS, конкретно питання про виснаження PMOS!
Федеріко Руссо

"Робота без живлення: передача аналогового відео" обговорює одну конкретну програму, де транзистори з виснаженим режимом можуть стати в нагоді.
davidcary

Відповіді:


5

Вікі каже ...

У режимі виснаження MOSFET пристрій зазвичай увімкнено при нульовій напрузі воріт-джерело. Такі пристрої використовуються як "резистори" навантаження в логічних схемах (наприклад, в логіці NMOS з виснаженим навантаженням). Для пристроїв з виснаженням N типу порогова напруга може бути приблизно –3 В, тому його можна вимкнути, потягнувши на затвор 3 В негативний (стік, порівняно, є більш позитивним, ніж джерело в NMOS). У PMOS полярності зворотні.

Таким чином, для режиму виснаження PMOS, як правило, увімкнено на нульових вольтах, але вам потрібно 3В або більше на воротах вище напруги живлення для вимкнення. Звідки ти береш цю напругу? Я думаю, саме тому це рідкість.

На практиці зараз ми їх називаємо вимикачами високої сторони або перемикачами низької сторони для силових MOSFET. Вони вважають за краще не поєднувати режим покращення та виснаження в одній мікросхемі, оскільки витрати на обробку майже вдвічі. Цей патент визначає деяку інноваційність та кращу фізичну характеристику. ніж я пам'ятаю. http://www.google.com/patents/US20100044796

Це можливо, але те, що ви пропонуєте та ефективність, є ключовими питаннями. Однак, коли мова йде про низький показник ШОЕ, MOSFETS - це як перемикачі, керовані напругою, при цьому ШОЕ змінюється в широкому діапазоні напруг постійного струму на відміну від біполярних транзисторів, які в деяких випадках становлять 0,6 до <2 В для максимального піку. Також для MOSFET конструктивно вважати їх такими, що мають коефіцієнт посилення імпедансу від 50 до 100 при перегляді навантажень та ШОЕ джерела. Тому врахуйте, що вам потрібно джерело 100 Ом для приводу MOSFET 1 Ом і 10 Ом для керування 10 МОмфотофоном, якщо ви використовуєте 100: 1, консервативний - 50: 1. Це ТОЛЬКО важливо під час перехідного періоду комутатора, а не постійний струм затвора.

Тоді як біполярний hFE різко падає, тому ви вважаєте hFe від 10 до 20 хорошим, коли насичений для вимикача живлення.

Також врахуйте, що MOSFETS є перемикачами, що керуються зарядом під час переходу, тому ви хочете мати великий заряд для керування ємністю затвора та навантаження, відображеного у воротах з низьким приводом ESR затвора, якщо ви зробите швидкий перехід та уникнете дзвінка комутації або мостові перехресні шорти. Але це залежить від потреб дизайну.

Сподіваємось, що це не надто багато інформації та патент пояснює, як це працює для всіх режимів виснаження та покращення типу PN з точки зору фізики пристрою.


2
Одне використання, яке я можу уявити для PFET-режиму з виснаженням з точкою відключення ~ 2В, - це зливання кришок накопичувача для пристрою, який можна включати та вимикати. Деякі пристрої (пристрої), коли живлення буде відключено, тривалий час будуть сидіти з VDD близько 0,6-0,8 вольт. Якщо такий пристрій підключено до входу процесора і видає те, що він вважає "високим", це може збільшити споживання струму процесора на десятки мікроампер. Додавання PFET в режимі виснаження, який би нічого не намалював, коли його пристрій було "включено", але намалював кілька сотень мікроампер, коли він вимкнеться.
supercat

Я думаю, що моя ключова плутанина полягала в тому, на який пункт посилається напруга на воротах. Гейт завжди посилається на джерело, але джерело є "позитивним" терміналом в PMOS, де це "негативний" термінал в NMOS. Якщо PMOS, що виснажує, знаходився через 5V рейку вашої системи, вам знадобиться 6В (відносно загальної системи) на воротах, щоб затримати його. Так, як ви сказали, звідки ви берете цю напругу? Це все ще повинно працювати на моєму завантажувальному ланцюзі, я думаю, де я використовував резистор / зенер для генерації 15В для запуску комутатора, вихід якого становив 24В. Виснаження PMOS відрізає ценер після встановлення 24В.
Стівен Коллінгз

Після подальшого розгляду це все одно не буде працювати так, як я задумав.
Стівен Коллінгз

Отже, Тоні, твоя відповідь (виправдання) полягає в тому, що ця категорія транзисторів просто не потрібна промисловості. Правильно?
Але..ченський

Так і ні, так для нового дизайну .. DK все ще зберігає близько 80 N типів режиму виснаження, але 0 типів P та 6105 типів режиму вдосконалення (вибачте, надайте або візьміть)
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.