Blog

Voltaj Seviyesi Bir MOS transistörü için kullandığımız sembolü gösterir. Alt tabaka (ve onun toprağa bağlantısı) tasvir edilmemesine rağmen, düzgün çalışmasını sağlamak için toprağa bağlı olduğunun anlaşıldığına dikkat edin. (Alt tabaka için daha da düşük bir voltaj zarar vermez.) Devrenin yanında, giriş-çıkış voltajları grafiğini çizdik, yani V98'e karşı Vds · Gerçek değerler, "yukarı çekme" direncinin direnci ile transistör kanalının direnci arasındaki oran gibi özelliklere bağlıdır. İkincisi, Vds arttığında azalır ve ayrıca kanalın geometrisine de bağlıdır. 3 kaynak ile dren arasındaki mesafe artarsa kanalın direnci artar. Kaynak ile dren arasındaki yolun genişliği artırılırsa kanalın direnci azalır. Bir transistörü veya devreyi düzenlerken bu parametrelerin dikkate alınması gerekir, ancak şimdilik bunları göz ardı ediyoruz. Grafiği ikili bir şekilde yorumlayarak, bir time girişinin (yüksek giriş voltajı) yanlış bir çıkış (düşük çıkış voltajı) ürettiğini ve bunun tersini görüyoruz; yani devre bir invertördür: girişinin boole olumsuzluğunu hesaplar. Bir sonraki devremiz için, transistör ve direncin konumunu değiştirelim. (Sadece bu iki elemanla yapabileceğimiz fazla bir şey yok.) Devreyi ve giriş çıkış grafiğini içerir. Yine bu devreyi bir boolean fonksiyonu hesaplamak olarak yorumlayabiliriz. Kimlik işlevidir, işlevlerin en ilginci değil. Ancak, yüksek çıkış voltajının güç kaynağı tarafından sağlanan voltaj kadar yüksek olmadığını unutmayın. Kapı ile kanal arasındaki gerilim eşiğin altına düşerse kanalın direncinin yüksek olduğunu ve kapandığını daha önce belirtmiştik. Bu nedenle, kaynağa bağlı olan çıkışın voltaj seviyesi, güç kaynağının voltajı eksi eşik ile sınırlıdır. Gayri resmi olarak konuşursak, sık sık n-kanallı transistörün düşükleri iletmek için iyi olduğunu ve yüksekleri iletmek için o kadar iyi olmadığını söyleriz. Yüksek voltajları iletmek için daha uygun bir transistörü nasıl yapabiliriz? Simetri nedeniyle, n-tipi bir substratta p-tipi kaynak ve boşaltma bölgeleriyle yapılmış bir p-kanal transistörünün yüksekler için iyi bir iletken olması beklenebilir; aslında öyle. C'nin tamamlayıcı anlamına geldiği CMOS teknolojisinde, her iki transistör türü de iyi bir avantaj için kullanılmaktadır. Bu nedenle, bu daha çekici bir tekniktir. Daha düşük güç tüketimi de dahil olmak üzere başka çekici özelliklere de sahiptir, ancak mevcut tartışmamızda CMOS'u göz ardı edeceğiz. Bu bölümü başka bir teknik dolambaçlı yol ile bitiriyoruz: Bu silikon teknolojisinde nasıl iyi bir direnç yaparız? Eviricinin çıkış geriliminin eşik geriliminin oldukça altına düşmesini sağlamak için, eviricideki çekme direncinin direncinin, aşağı çekme transistörünün iletken kanalının direncine kıyasla büyük olması önemlidir. (Çıktının bir sonraki devre için girdi olarak kullanılabilmesi için bu çok önemlidir.) İletken kanalın direnci oldukça yüksektir, bunun başlıca nedeni kanalın yalnızca çok sığ bir yük akışı iletmesi ve dolayısıyla küçük bir enine kesite sahip olmasıdır. Mevcut çeşitli iletken elemanların minimum genişlikteki hatlarının bile direnci çok daha azdır ve bu nedenle, direnç üretmek için uygulanamayacak kadar uzun hatlar gerektirir. Bir çözüm, geçidi güç kaynağının pozitif tarafına kalıcı olarak bağlı olan bir transistör kullanmaktır. Voltaj nedir Voltaj birimi Ev elektrik voltajı kaç olmalı En yüksek voltaj kaçtır Yüksek voltaj Nedir Yüksek voltaj kaç volt Yüksek voltajın zararları Türkiye voltaj değerleri Bunu bir yaptığımızda. kanal uzunluk-genişlik oranı, aşağı açılan transistörünkinden 10 veya 20 kat daha yüksek olan bir transistör, o zaman oldukça büyük bir direncimiz olur. Bununla birlikte, bir transistörde gözlemlediğimiz sorunları unutmayın: çıkışın, güç kaynağının yüksek voltajının altındaki bir eşiğin üzerine çıkmasına izin vermez. Teknolojik bir hile ile daha iyi bir çözüm sunulur. Bu pull-up transistörün hiçbir zaman kapalı olması gerekmez. Hatta kaynak gerilimi artmaya başlayınca transistör kapatıldığında bir sorun oluştu. Kanalın yapısını her zaman iletken durumda olacak şekilde değiştirebilsek güzel olurdu. Bir yöntem, kanala bazı donör safsızlık atomları eklemek, böylece kanalın daha fazla serbest elektron içermesine neden olmaktır. Dolayısıyla kanal p+-tipidir ve substrat p-tipidir. Sonuç olarak, kaynak ve drenaj arasında her zaman iletken bir yol vardır. Aslında olan şu ki, eşik büyük ölçüde düşürüldü ve böylece negatif hale geldi. Kapı voltajı daha da düşük bir negatif seviyeye düşürülürse, kanal artık iletken olmayacaktır. Ancak bizim uygulamalarımızda kapı her zaman pozitiftir. Kapıyı kaynağa veya tahliyeye bağlayarak, karmaşık transistörün kaynak ve tahliye arasında bir iletken yolu vardır. Böyle bir transistör denir. bir tükenme modu transistörü (daha önce tartışılan geliştirme modu trarui8tor'un aksine). Uygun uzunluk-genişlik oranıyla, tükenme modu transistörü iyi bir yukarı çekme direnci görevi görür. (Uygun oran, aşağı çekme transistöründen kabaca dört veya beş kat daha büyüktür: ücretsiz değildir!) Devamında, çekmeler için sadece dirençler çizeceğiz. Kombinasyon Devreleri Bir transistör ve direnç kombinasyonunun nasıl bir invertör ürettiğini gördük. Bir dirençle birlikte iki transistör kullanmaya ne dersiniz? (Dirençler, transistörlerden daha fazla alan tüketir, bu nedenle transistörlerden daha fazla direnç kullanmayı düşünmeye cesaret edemiyoruz.) İki transistörü seri veya paralel bağlayarak iki devreye yol açabiliriz. Bütünlük uğruna, iki devrenin düzenini de veriyoruz. Transistörlerin seri bağlı olduğu sol devre, her iki transistör de iletkenken, yani her iki giriş de yüksekken, çıkış ile toprak arasında bir iletken yola sahiptir. Boole terimleriyle: her iki giriş de doğru olduğunda çıktı yanlıştır. Devre, girişlerinin birleşiminin olumsuzluğunu hesaplar - buna her zaman NAND kapısı denir. (Neden NAND olarak adlandırıldığını anlıyorum; neden kapı olarak adlandırıldığını anlamıyorum.) Boolean ifadeler için notasyonumuzu kullanarak c = •(a 1 b) elde ederiz. Diğer devrenin bir NOR kapısı olduğunu duyunca şaşırmayacaksınız. c = --, (a V b)'yi kurar. Artık konuyu kavradığımıza göre, muhtemelen herhangi bir boole işlevini bir devre olarak nasıl uygulayacağımızı görebiliriz. Tam da boolean fonksiyonu yanlış olduğunda iletken olan bir dizi/paralel transistör bileşimi oluşturuyoruz; bu ağ bir pull-up transistör ile genişletildi ve işimiz bitti! Pekala, transistör oranlarıyla ilgili bazı problemler var: açılır ağda seri olarak uzun bir transistör dizisi varsa, o zaman bu iletken yolda büyük bir direnç olabilir; bu, çekmenin daha da büyük bir direnç olması gerektiği anlamına gelir. Sadece devreyi büyütmekle kalmayacak, aynı zamanda devreyi yavaşlatacaktır: çok hızlı yukarı çekmeyecektir.