Esercitazione ettagliata inverter con PMOS e carico resistivo(E2 2)

Punto A

Nel momento in cui V_fu è fisso (a 0V oppure a 3,3V) le capacità non interviene, in quanto

I_L = (C_L * dV_L(t)/dt)

e se Vin(t) non varia, V_L(t) è costante, dV_L(t)/dt = 0 per cui I_L = 0 ovvero C_L è un circuito aperto.

Detto questo, se V_fu = 0V, il pres Pi è al massimo della sua conduzione C_è il duale rispetto all' nMOS) e accade la stessa situazione vista all'esercizio 1. Pertanto la soluzione consiste ancora nell'euguagliare la corrente di drain di P_i con la corrente che scorre nel resistore

I_D = I_S

I_D = k_p [ 2 (V_gs - V_tpl) V_sd - V_sd² ]

uso V_gs = Vin

mentre V_sd = V_DD - V_out

(questo cambierà rispetto all'esercizio, però il testo è lo stesso)

Dunque:

I_D = k_p [ 2 (Vin - V_tpl) (V_DD - V_out) - (V_DD - V_out)² ]

trascuro il termine quadratico

funzionamento in zona lineare

I_D ≈ k_p [ 2 (Vin - V_tpl) (V_DD - V_out) ]

mentre

I_L = V_out / R_L

Equaglio:

k_p [ 2 (Vin - V_tpl) (V_DD - V_out) ] = V_out / R_L

I_out = k_p (V_in - V_ref)

mentre

I_CL = C_L (d/dt V_CL)

V_CL(t) = V_out(t) ⟹ I_CL(t) = C_L dV_out(t)/dt

Euguagliando:

(C_L/dt) (dV_out(t)/dt) = k_p (V_in-(V_ref))

dlt = (C_L/k_p) (dV_out(t)/(V_in - V_ref))

l_PHL = ∫_VOL^V_OH dlt = ∫_VOL^V_OH (C_L/k_p (V_in - V_ref)) [V_out(t)]

l_PHL = (C_L/k_p(V_in - V_ref)) (V_OH + V_a - V_OL)/2

= (C_L/k_p(V_in - V_ref)) (V_OH - V_OL)/2