Transistores de Efecto de Campo parte 2
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- Paula Toro Morales
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1 Trasistores de Efecto de Camo arte 2 Rev. 2.1 Curso Electróica 1 Ferado ilveira Istituto de Igeiería Eléctrica F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 1
2 Coteido Trasistor MO: ímbolos de circuito No idealidades: Efecto de Modulació de Largo de Caal Corriete ubumbral Trasistor MO y tecología CMO Reresetació gráfica de las ecuacioes del trasistor Llave aalógica Modelo de equeña señal F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 2
3 Trasistor MO: ímbolos de circuito + + B B B MOFET discreto Flecha e setido de jutura B e directo iodo B e atiaralelo F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 3
4 Efecto Modulació de Largo de Caal (1) 2 > 1 > >, grade I arox. costate, determiada or esta zoa, + Lcalc + xichoff L Q i : racticamete se aula aquí I P /R(Q i ) ch B ch P /Q i ch > xichoff > Lcalc (L xichoff) > I (ro. a W/Lcalc) F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 4
5 Efecto Modulació de Largo de Caal (2) 2 > 1 I Q 1 ediete g d A A : tesió de Early El trasistor e saturació o es ua fuete de corriete ideal, tiee ua coductacia de salida g d (1/r o ) (I / A ) A L (e rimera aroximació) E rimera aroximació A ideediete de I, e realidad existe deedecia otoria F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 5 AT β I (1 + δ ) 2 ( ) t. A
6 Corriete subumbral (1) F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 6
7 Corriete subumbral (2) Iversió Moderada (M.I.) Iversió Fuerte (.I.) I ( - T ) 2 Iversió ébil (W.I.) I e /(.UT) U T k.t/q : factor de ediete F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 7
8 Corriete subumbral (3) eera cosumo estático e circuitos digitales T I ON elay I(A) I LEAK () e usa e diseño de circuitos de muy bajo cosumo F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 8
9 Trasistor MO + + B B B t, B, B, B,, < MOFET discreto iodo e atiaralelo Cosiderar ecuacioes del trasistor MO, corriete e setido cotrario (de a ) y tomar como variables las tesioes ouestas a las del MO: t, B, B, B,, > Ej: Ecuació e saturació referida a la : I β. 2(1 + δ ) ( ( + δ )) 2 t. F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 9 B
10 Tecología MO comlemetaria (CMO) Ej. Proceso ozo ( -Well ) MO MO Coexió al sustrato del MO B well i B Pozo (sustrato ara MO) F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 1
11 Reresetació ráfica de la Ecuació del Trasistor: iagrama de Memelik / Jesers (1) Q ' i W C' ox ( B T (1 + δ ). ch ), I µ. L B B Q ' i d ch B W I µ. C' ox ( B T (1 + δ ). ch ) d L B λ, β ch Q ch F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 11
12 Reresetació ráfica de la Ecuació del Trasistor: iagrama de Memelik / Jesers (1) B W I µ. C' ox ( B T (1 + δ ). ch) d L B λ β, ch F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 12
13 iagrama de Memelik / Jesers (2) B T+λ.CB Zoal Lieal, B < P (B-T)/λ T B B P CB + + B T+λ.CB aturació, B > P (B-T)/λ T B P B CB + + I ideediete de B igual a β or área del triágulo. F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 13
14 Ej. 1. escarga de u codesador or u trasistor MO (1) 5 alor fial de tesió e el codesador? C (t) 5 Para aalizar el circuito rimero debemos saber que termial es la ource y cuál el rai? La source es de dode sale los ortadores MO: ortadores electroes > es el termial que esté al meor otecial de los dos > 5 C (t) 5 F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 14
15 Ej. 1 escarga de u codesador or u trasistor MO (2) 5 alor fial de tesió e el codesador? C (t) 5 B T+λ.CB T alor fial de tesió e el codesador B P CB BC F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 15
16 Ej. 2 Carga de u codesador or u trasistor MO. 5 alor fial de tesió e el codesador? 5 C (t) B T+λ.CB alor fial de tesió e el codesador: P < 5 (e realidad carga muy leta desués de P) T BC P CB B5 F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 16
17 Carga y escarga de u codesador or u trasistor MO: Moraleja. U trasistor MO es buea llave ara tesioes bajas (ara trasmitir u cero e el mudo digital). Aálogamete, u trasistor MO oerará bie ara tesioes altas (ara trasmitir u uo e el mudo digital). F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 17
18 Llave aalógica: Resistecia O (1) Alicacioes: istemas co atos muestreados (samle ad hold, rocesamieto aalógico co datos muestrados), MUX Aalógico e caracteriza or su Coductacia O o Resistecia O, defiida como: 1 I go Ro e defie ara ues si se tiee or ejemlo: i o i o Rllave Ro La mayor arte del tiemo de establecimieto (tiemo hasta que o iguala a i a meos de u error dado), la tesió e la llave (i-o) es equeña t F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 18
19 Llave aalógica: Resistecia O (2) cot cot alto ( cot ) > llave o > i o CL g o 1 R o (1 + δ ) I β.( T. i ) Zoa lieal (Iversió Fuerte) i < ( - T )/ i ( - T )/ > trasistor cortado > g o, R o E realidad: iversió moderada y débil > g o R o F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 19
20 F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 2 i o cot: o, off Llave aalógica CMO: Resistecia O (3) T i i T i B B B T B g g )..(, )..( β β T i i T i B B B T B g g g 1). )).(.(, )..( + β β
21 Llave aalógica CMO: Resistecia O (4) cot: o, off 1/(R o llave )g +g i o g g g g g β.( i T T T.(. i ) )) i i ( 1). + T i Ej. si 5, 1.5, (( -1).+ T )/ ( - T )/ T - T F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 21
22 Llave aalógica CMO: Resistecia O (5) Bajo cot: o, off 1/(R o llave )g +g i o AP, g, R g g i (( -1).+ T )/ ( - T )/ F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 22
23 Llave aalógica CMO: Resistecia O (6) Bajo cot: o, off i o witch Coductace (m) 1.5, To To g g 1.5. i / ga. T +. T 2. T ga < mi { +. fort T 2 F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 23
24 Modelo de equeña señal y baja frecuecia e saturació gm.vg gms.vs + + B B vs gd vg vd - g m ( I / ), g ms.g m, g d (I / A ) g m β ( ) 2. β. I 1+ δ t 1+ δ t I ( ) 2 Para - t >, e realidad > 1 2m F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 24
25 g m MO vs. Biolar (1) MO Biolar g m ( ) 2 I t g m I C T eomiador >1.. 2 m eomiador 26m a temeratura ambiete > A igual corriete g m MO << g m Biolar > Efecto e resuesta e frecuecia (w T g m /C) F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 25
26 g m MO vs. Biolar (2) gm/i(1/) gm/ic, trasistor biolar Trasistor biolar: g m /I C ideediete de la corriete e u gra rago I(A) A mayor corriete dismiuye la eficiecia de geeració de g m Para oerar a la máxima frecuecia que ermite la tecología > alto g m > alta corriete > iversió fuerte > baja eficiecia Para u trasistor (W/L 1) y tecología (.8µm) articular. F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 26
27 MO vs. BJT BE / IB / I Cotrol Llave cerrada Fuete de Corriete gm/ic, gm/i BJT Costate Tesió (BE) Corriete (IB) Zoa aturació, CE Costate Zoa Activa, IC vs. BE exoecial 1/UT, costate MO ariable (e C y baja frecuecia) Tesió (,, ) Zoa Lieal, Resistecia Zoa aturació, I vs. (o ) cuadrático 1/UT maximo, decreciete F. ilveira Uiv. de la Reública, Motevideo, Uruguay Curso Electróica 1 27
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