A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Transistor de Efeito de Campo MOS (MOSFET) – Parte.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Transistor de Efeito de Campo MOS (MOSFET) – Parte."— Transcrição da apresentação:

1 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Transistor de Efeito de Campo MOS (MOSFET) – Parte I Jadsonlee da Silva Sá

2 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Introdução MOSFET – Transistor de Efeito de Campo Metal-Óxido Semicondutor. Fabricados em dimensões pequenas, ao contrário dos TBJs. É possível integrar um número grande de MOSFETs em pastilhas de CI. Circuitos VLSI (Very Large Scale Integration) – Memórias e microprocessadores. Requer menos potência para operação quando comparado com o TBJ.

3 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Introdução MOSFET tipo enriquecimento – Mais utilizado. Dispositivo de três terminais: Porta – G; Fonte – S; Dreno – D. Idéia básica Uma tensão aplicada na porta (G) controla o fluxo de corrente entre o dreno (D) e a fonte (S).

4 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Introdução MOSFETs. Existem três regiões de operação: Corte Chave. Triodo Chave. Saturação Amplificador. Canal n (NMOS) Canal p (PMOS)

5 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Operação do Dispositivo Canal n Se v G = 0 e v DS 0. Não haverá circulação de corrente do dreno (D) para fonte (S) – Não existe um canal de condução. Resistência do dreno para a fonte é alta (10 12 Ω). Criando um canal para circulação de corrente. v GS > 0 Gera um canal para circulação corrente. Se v DS > 0, uma corrente circulará do dreno para fonte.

6 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Operação do Dispositivo Canal n Criando um canal para circulação de corrente. O valor de v GS para formar um canal de condução é chamado de tensão de limiar - V t. V t é fixado durante a fabricação e possui valor na faixa de 0,5 a 1,0 V.

7 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Operação do Dispositivo Canal n Aplicando um pequeno valor de v DS (50 mV). Uma corrente i D circulará e sua intensidade depende do valor de v GS. Para v GS = V t A corrente é desprezível. Na prática, a condutância do canal é proporcional ao excesso de tensão (v GS - V t ) Tensão efetiva. i D é proporcional a v GS -V t. i S =i D e i G =0

8 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Operação do Dispositivo Canal n Aplicando um pequeno valor de v DS. O MOSFET opera como um resistor linear cujo valor é controlado por v GS.

9 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Operação do Dispositivo Canal n Resumindo... Para um MOSFET canal n conduzir é necessário: Criar um canal de condução Aumentar v GS acima de V t. Aplicar uma tensão v DS resultando na circulação de i D. i D é proporcional v GS -V t.

10 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Operação do Dispositivo Canal n Aumentando v DS. Considere o circuito abaixo onde v GS é constante e maior que V t, e v DS é variável. Para v DS pequeno, o MOSFET opera como um resistor linear. Quando v DS aumenta, a resistência do canal aumenta e o dispositivo não opera mais de forma linear.

11 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Operação do Dispositivo Canal n Aumentando v DS. A característica i D -v DS não será mais uma linha reta (será uma curva). v DS =v GS -V t i D constante

12 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Operação do Dispositivo Canal n Determinação da relação i D -v DS. Região de triodo v GS > V t e v DS < v GS - V t. Onde: - μ n (Mobilidade de elétrons do canal N); - C ox (Capacitância por unidade de área); - W (Largura do canal); - L (Comprimento do canal).

13 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Operação do Dispositivo Canal n Determinação da relação i D -v DS. Região de saturação v GS > V t e v DS v GS - V t. Obs.: Na saturação, i D permanece constante para dado v GS à medida que v DS varia.

14 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Características de Corrente-Tensão Considere o circuito abaixo com um MOSFET canal n e suas tensões v GS e v DS aplicadas.

15 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Características de Corrente-Tensão Na região de triodo. Se v DS for pequeno, podemos desprezar o termo v DS 2. O dispositivo opera como uma resistência linear r DS cujo valor é controlador por v GS. Equação Linear

16 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Características de Corrente-Tensão Na região de saturação. i D aparentemente não depende de v DS. O MOSFET na saturação opera como uma fonte de corrente (i D ) controlada por tensão (v GS ).

17 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Características de Corrente-Tensão Modelo equivalente para grandes sinais do MOSFET canal n na região de saturação.

18 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Características de Corrente-Tensão Vimos que na região de saturação, i D independe de v DS. Na prática, existe uma dependência linear. Tensão de Early Resistência de saída

19 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Características de Corrente-Tensão Modelo equivalente para grandes sinais do MOSFET canal n na região de saturação considerando r o.

20 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Características de Corrente-Tensão MOSFET canal p. A tensão de limiar é negativa (V t < 0). Para induzir um canal de condução Para ter circulação de corrente.

21 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Características de Corrente-Tensão MOSFET canal p. Na região de triodo. Na região de saturação. v GS, v DS, V t e λ são grandezas negativas.

22 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Circuitos com MOSFET em CC Projete o circuito abaixo para I D = 0,4 mA e V D = 0,5 V. Onde: V t = 0.7 V, μ n C ox = 100 μA/V 2, L = 1 μm, W = 32 μm e λ = 0. Região de saturação

23 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Tarefa Façam os exemplos da seção c Façam os exemplos da seção circuitos com MOSFET em cc.


Carregar ppt "Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Transistor de Efeito de Campo MOS (MOSFET) – Parte."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google