Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Cấu trúc CMOS được dùng rất nhiều trong IC tuyến tính và IC số + Bây giờ ta x hư trên, đáp ứng c tín hiệu vào có dạng xung vuông như hình vẽ. Mạch ợc ứng dụng làm cổng đảo và là tẩng cuối của OP-AMP (IC thuật toán). v GS (t)=5V nên điện thế ngõ ra v o (t)=0V. 0V (t ≥ t 1 ), E-MOSFET kênh P dẫn điện mạnh (vì v GS (t) = -5V) trong lúc E-MOSFET kênh N không dẫn điện (vì v GS (t) = 0V) nên điện thế ngõ ra v o (t)=V DD =5V. ét mạch căn bản n ta thử xem ủa CMOS khi này đư - Khi v i = 5V (0 ≤ t ≤ t 1 ); E-MOSFET kênh P ngưng vì v GS (t)=0V, trong lúc đó E- MOSFET kênh N dẫn mạnh vì - Khi v i (t)= n+ n+ S 2 p- G 2 D 2 SiO 2 Hình 47 Thân n- p+ p+ D 1 S 1 G 1 G S 1 D 1 V DD = 15V 1 G 2 D 2 S 2 v i (t) v 0 (t) Q 1 Q 2 v i (t) t 0 5V t 1 v o (t) t 0 5V t 1 Hình 48 Trang 121 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Như vậy, tác dụng của CMOS là một mạch đảo (inverter) Ta xem một mạch khuếch đại đơn giản dùng CMOS tuyến tính: G 1 S 1 D 1 G 2 D 2 V S 2 v i (t) v 0 (t) Q 1 P Q 2 N Hình 49 V V V DD GG 5,7 2 == - Khi v i (t) dư OSFET kênh N dẫn điện mạnh hơn và E-MOSFET kênh P bắt đầu dẫn điện yế o đó v o (t) giảm. - Khi v i (t) dương, E-MOSFET kênh P dẫn điện m MOSFET kênh N bắt đầu dẫn điện yếu hơn, nên v o (t) tăng. Như vây ta thấ u ngõ vào và ngõ ra ngược pha nhau (lệnh pha III. MOSFET CÔNG SUẤT: V-MOS VÀ D-MOS. Các transistor trường ứng (JFET và MOSFET) mà ta đã khảo sát ở trên chỉ thích ợp cho các mạch có biên độ tín hiệu nhỏ như tiền khuếch đại, trộn sóng, khuếch đại cao n, trung tần, dao động… năm 1976, người ta phát minh ra loại transistor trường có công uất vừa, đến lớn với khả năng dòng thoát đến vài chục ampere và công suất có thể lên ến vài chục Watt. 1. V-MOS: Thật ra đây là một loại E-MOSFET cải tiến, cũng là không có sẵn thông lộ và điều ành theo kiểu tăng. sự khác nhau về cấu trúc E-MOSFET và V-MOS được trình bày ằng hình vẽ sau: ơng, E-M u hơn. D ạnh hơn và E- y tín hiệ 180 ) o X h tầ s đ h b DD = +15V V5,7 2 V DD GG == v i (t) t 0 v o (t) 0 t V Trang 122 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Khi V GS dương và lớn hơn V GS(th) , thông lộ được hình thành dọc theo rãnh V và òng electron sẽ chạy thẳng từ hai nguồn S đến cực thoát D. Vì lý do này nên được gọi là -MOS (Vertical MOSFET). 2. D-MOS: khu Các đặc tính hoạt động của V-MOS và D-MOS cũng giống như E-MOSFET. Ngoài ra, các đặc điểm riêng của V-MOS và D-MOS là: Thông lộ sẽ hình thành p- thân n+ n+ Nguồn Cổng Thoát SiO 2 d V Cũng là một loại E-MOSFET hoạt động theo kiểu tăng, ứng dụng hiện tượng ếch tán đôi (double-diffused) nên được gọi là D-MOS. Có cấu trúc như sau: S G D Hình 50 E-MOSFET kênh N Thông lộ sẽ hình thành Nguồn S Cổng G SiO 2 Nguồn S n+ n- n+ n+ p p Thoát D V-MOS kênh N n+n+ Thân n+ n- p+ p+ Nguồn S Cổng G Nguồn S Thoát D DMOS kênh N Thông lộ sẽ hình thành Hình 51 Trang 123 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử - Điện trở động r ds khi ho - Có thể khuếch đại công - Dải thông của mạch khu ạt động rất nhỏ (thường nhỏ hơn 1Ω) suất ở tần số rất cao ếch đại công suất có thể lên đến vài chục MHz - V-MOS và D-MOS cũng có kênh N và kênh P, nhưng kênh N thông dụng hơn - V-MOS và D-MOS cũng có ký hiệu như E-MOSFET Họ FET có thể tóm tắt như sau FET JFET MOSFET JFET kênh N JFET Kênh P DE-MOSFET Kiểu hiếm + tăng E-MOSFET Kiểu tăng DE-MOSFET Kênh N DE-MOSFET Kênh P E-MOSFET ênh N K E-MOSFET Kênh P V-MOS nh N Kê D-MOS Kênh N CMOS V-MOS Kênh P D-MOS Kênh P Trang 124 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Bài tập cuối chương 2. Trong m iện sau, tính điện thế phân cực V và điện dẫn truyền g m . 3. Trong mạch điện sau, tính điện thế phân cực V D , V G . Cho biết E-MOSFET có hệ số 1. Tính V D , và điện dẫn truyền g m trong mạch: +12V R G 5K E D ạch đ D 1K R 1M R I DSS = 4mA V GS(off) = -4V V D D +12V R G 5K 2V V D 1M R I DSS = 4mA V GS(off) = -4V ⎟ ⎠ ⎜ ⎝ = 2 V 1k và V ⎞⎛ mA GS(th) = 3V. 24V G D 5K 2M V V D R 10M 24V Trang 125 Biên soạn: Trương Văn Tám . Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Bài tập cuối chương 2. Trong m iện sau, tính điện thế phân cực V và điện dẫn truyền g m . 3. Trong mạch điện sau, tính. và là tẩng cuối của OP-AMP (IC thuật toán). v GS (t)=5V nên điện thế ngõ ra v o (t)=0V. 0V (t ≥ t 1 ), E-MOSFET kênh P dẫn điện mạnh (vì v GS (t) = -5V) trong lúc E-MOSFET kênh N không dẫn. G S 1 D 1 V DD = 15V 1 G 2 D 2 S 2 v i (t) v 0 (t) Q 1 Q 2 v i (t) t 0 5V t 1 v o (t) t 0 5V t 1 Hình 48 Trang 121 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử