Elettronica digitale

Analisi della curva di carico in funzione di β

Se si assume un β più grande, allora la curva di carico diventa più alta. Al contrario, se β è più piccolo, la curva di carico diventa più bassa.

Il procedimento per determinare il punto di lavoro del circuito è il seguente: si parte da un punto V che seleziona una caratteristica di M e si trova il punto di intersezione con la curva di carico. Questo punto rappresenta il punto di lavoro del circuito.

Le due soglie V sono diverse: finché V < V, la caratteristica è arancione. Una volta superata la soglia V, la caratteristica diventa blu.

Per calcolare Vn, Vanoni, Vinili, si utilizza il grafico sopra riportato.

Il valore di Vt dipende da Vco e dalla grandezza di β.

• In generale tutto è sempre riconducibile a questo circuito il solitotransistor ilil solopilota cambia è sempre È ditutte invertitorele configurazioniincaricoT.vnIII tirsi limite Invertitore saturocaricaoutIgn vasinoi triodoInvertitore caricoR ciii sivuKhan VasFaccio in modo che il punto arancione(0 elettrico) sia lo stesso per tutti gli invertitori fatti-> tutte le curve di carico devonopassare per questo punto. Voglio questa cosa perché così abbiamo, per tutti gli invertitori, la stessa V e la stessaOL nompotenza statica dissipata
• In tutti i casi quando si ha V =V il MOS pilota (M ) lavora in zona triodo1IN CCUnVa i DS e'ieendenx.tt eLii l nnvi keAltro vantaggio del carico svuotamento: non ha bisogno di tensioni aggiuntive, abbiamo bisogno solo di una tecnologia

piùsofisticataComportamento dinamico di questi circuiti: come si comportano durante la commutazione (analisi tempo di propagazione)• Perché se in ingresso mando un gradino in uscita non ho un gradino? Per i fenomeni inerziali interni al dispo: l’unico nodosul quale posso immaginare degli effetti di inerzialità è il nodo dell’uscita; questo perché il nodo di source e quello che vaa Vcc sono a potenziali fissi(massa e Vcc rispettivamente) mentre il gate è pilotato da un generatore esterno-> quindimetto un condensatore che modella le inerzialità in uscitafaa Ic carichideicapacitàeeffetti inerzialiQuindi modello tutti gli con questo condensatoreCi sono effetti inerziali trascurando la capacità C ? Sigs• In continua c’è sul nodo in out un condensatore (auto-capacità o capacità di transizione) e inoltre sul nodo della Vu c’èanche il carico che può essere ad

questi non assorbono corrente in continua perché la corrente di gate in continua è =0ma si ha un assorbimento dal punto di vista capacitivo (corrente capacitiva)I transistori saranno mappati in un unico substrato e per andare da un'uscita di un circuito all'ingresso di un altro avrò una pista metallica che unisce i due terminali. Questa pista metallica non è altro che un metallo riferito ad un substrato isolato da un ossido ma metallo-OX-metallo = condensatore quindi c'è un ulteriore elemento capacitivo determinato dalla capacità parassita dei collegamenti (in generale capacità di interconnessione)Ci sono tre fenomeni che mi fanno dire che c'è una capacità in out: auto capacità, carichi da pilotare (che tipicamente sono capacitivi perché sono il gate di ingresso di MOS) e capacità di interconnessioneesperimentoCome valuto il comportamento dinamico di questo invertitore: faccio un

ftIvan1 diceVincoVinto 0 LVw neltutti statiinerzialigli confinatiaspetti sonotuttisull'out stato dicambidiµ cambi1 ei regionelitrimotivo sull'inerziaistantaneili ilconsidero perdettoappena ti età cciseo di all 0lavoropuntoIossa Allo lavorail transistor0 coninssa vuevcc.vnvasiI epii lavoraAllo accendeilµ transistortenereI si epit in iiididel lavoropunto tassativo meil bluovvero 1segmentoa verdequelloiv svuotamentoresistivaIchenenef.is ssodalcarico daIII svaiva VcVcdiInn diore alloregime R 0lavoropunto• Allo 0+ istantaneamente la corrente passa da 0 al valore relativo al punto di lavoro blu allo 0+-> tutta la corrente viene dalcondensatore -> si ha quindi la scarica del condensatore: la corrente esce dal condensatore e entra nel MOS• Con il passare del tempo la corrente in uscita dal condensatore determina l'abbassamento della tensione delcondensatore (perché la corrente che scorre porta via cariche e quindi abbassa la tensione)

Il termine βR risulta essere grande, e questo è un vantaggio• Come punto a comune tra tutti i carichi si sceglie quando V = VIN CC• Nota: gli effetti dinamici sono dovuti a fenomeni di inerzialità. La corrente al passare del tempo rimane circa costante=> il MOS con quale andamento si scarica? Vw lineare il It scarica maniera si incostante corrente è ke un scarica nona abbiamo pura perché è un'abbiamo resistenza resistenza differente pura ma una che varia E9 Un va i i più se Approssimazione ragionevole• Realisticamente parlando abbiamo che la corrente nel carico è trascurabile e tutta la corrente viene dal condensatore, quindi si può dire che il comportamento di questo circuito è indipendente (o quasi) dal tipo di carico e dipende solo dal transistor pilota l'altra sposto l'asse temporale Analizzo transizione µtinon fµ kea Hha provi Vw 0pt vi Il il interdicesi pilota transistor E la dal 0 I che sul It il 11 viene.

caricaora caricoLa transizione(della V ) H->L è più veloce che la transizione L->H perché scorre più corrente nel primo casoOUTRitardo H-L

Si verifica che la corrente del MOS I dipende praticamente solo dalla corrente del condensatore trascurando laDScorrente del carico e la velocità di spostamento del punto di riposo dipende dal valore della corrente del condensatore,di conseguenza si può trascurare la dipendenza dal carico nel ritardo nella transizione dell’uscita dal livello alto (H) allivello basso (L) dovuto alle inerzialità e il carico -> t non dipende dal caricoP HLRitardo L-H

Siccome il MOS si interdice allora non assorbe più corrente e quindi il transitorio dipende dal condensatore e dalcarico. Il condensatore tenderà quindi ad assumere il valore di regime (=V per tutti le tipologie di carico tranne che perCCil carico saturo) e si carica grazie alla corrente del carico, ovvero che il

punto di lavoro si sposta da V =V al valoreOLU nomV =V seguendo la curva di carico -> di conseguenza si ha dipendenza dal carico e quindi t dipende dal caricoPU CC LHIosa 1 VaÈ Lt inssa Un l Hpinµ aa_iassist svuotamentoresistivada ske VasIl punto di partenza e il punto di arrivo sono sempre i soliti per tutte le tipologie di carico (tranne che per il carico saturo) ecambia invece la velocità di spostamento; la velocità con cui la tensione di uscita cambia è data dalla sua derivata che èproporzionale alla corrente del condensatore,