|
CIRCUITE LOGICE CU TRANZISTOARE MOS
1. Scopul lucr`rii este cunoa]terea func\ion`rii circuitelor logice
elementare cu tranzistoare cu efect de c@mp cu poart` izolat`;
experiment`rile se fac pe o poart` logic` multifunc\ional` realizat` [n
tehnologie PMOS standard cu poart` de aluminiu.
1. Tranzistorul cu efect de c@mp de tip MOS, al c`rui simbol este
reprezentat [n fig. 26.1 are, ca parametri principali, tensiunea de prag,
VP [V] ]i factorul de curent ? [mA/V]. Ecua\iile caracteristicilor
statice sunt:
[pic] (26.1)
[n zona liniar`, [nainte de satura\ie, adic` pentru:
VDS ? VGS - VP (26.1')
respectiv:
[pic] (26.2)
[n zona de satura\ie de curent, c@nd este [ndeplinit` rela\ia:
VDS > VGS - VP (26.2')
Tranzistoarele folosite sunt cu canal p indus, toate tensiunile
raportate la surs` (deci ]i tensiunile de alimentare) sunt negative, dar
[n rela\iile de calcul sunt luate [n valoare absolut`.
2. Cu tranzistoare cu efect de c@mp de tip MOS se pot realiza inversoare
logice - ca circuite de baz` pentru circuitele logice - [n mai multe
moduri, [n func\ie de tipul rezisten\ei de sarcin`; [n lucrare, vor fi
prezentate inversoarele din fig. 26.2, 3 ]i 4.
Pentru toate cele trei tipuri de inversor, caracteristica de
transfer are aceea]i form`, ca [n fig. 26.5, dar vor diferi valorile
caracteristice, adic` nivelele logice ]i marginile de zgomot statice,
deduse din caracteristica de transfer.
Pentru inversorul cu sarcin` rezistiv`, fig. 26.2, se ob\in
urm`toarele rela\ii:
VoH = VDD (26.3)
[pic] (26.4)
unde ?a este factorul de curent al tranzistorului MOS amplificator. Dac`
VoL este mult mai mic dec@t VDD, se poate folosi expresia aproximativ`:
[pic] (26.4')
Pentru inversorul cu sarcin` activ`, cu tranzistorul MOS de sarcin`
func\ion@nd [n regiunea liniar`, fig. 26.3, [n care se folosesc dou`
surse de alimentare, VGG ? VDD - VP, se ob\in rela\iile:
VoH = VDD (26.5)
[pic](26.6)
unde k = ?a/?S, ?S fiind factorul de curent al tranzistorului MOS folosit
ca sarcin`.
Dac` se presupune k >> 1, se ob\ine rela\ia aproximativ`:
[pic] (26.6')
Pentru inversorul av@nd ca sarcin` activ` un tranzistor MOS [n zona
de satura\ie - schema cea mai des utilizat` [n circuite integrate MOS -
reprezentat` [n fig. 26.4, se ob\in rela\iile:
VoH = VDD - VP (26.7)
[pic](26.8)
Dac` se consider` k foarte mare, se ob\ine rela\ia aproximativ`,
pentru tensiunea corespunz`toare nivelului logic "0":
[pic] (26.8')
Marginile de zgomot statice sunt definite conform fig. 26.5:
MZ1 = VP - VoL (26.9)
MZ0 = VoH - V1 (26.10 |