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PMOS-Inverter: Verlustleistung

Hallo,

ich habe hier in einem Buch eine Schaltung eines PMOS-Inverters (ich hoffe, soweit erkennbar):

-12 V = U_B --------o----------- | +---------o | | | | | | [--+ | T1 | | | [->-----o GND | | |____| [--+ G | o------------o Q | | [--+ T2 | I o | [->--o--o GND | | | |_______| [----+ G

Ferner:

Widerstand:

leitend sperrend T1 100k 1M T2 1-2k 10M

H=-1V, L=-11V

Das Buch sagt nun, dass Q auf -1V liegen wuerde, wenn T2 leitend waere (also wenn I=-11V). Warum -1V und nicht (fast) 0V? Denn da T1 ja auch leitend ist, ergaebe sich doch ein Spannungsteiler mit R2/R1=1/100, also Q=U_B/100=-0.1V. Ausserdem wird geschrieben, die Verlustleistung waere bei H-Pegel am Ausgang 6mW. Wie kommt dieser Wert zustande? Der Reihenwiderstand der beiden Transistoren betraegt doch immer mind. 1M, also P=U^2/R=0.1 mW?

Wie wird eigentlich der hohe Widerstandswert des Pull-Up-pFET T1 erreicht? Dickere Oxid-Schicht?

Vielen Dank,

Norbert Stuhrmann

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Norbert Stuhrmann
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Unwahrscheinlich.

Der "Inverter" ist ein Transistor mit Arbeitswiderstand. Der Arbeitswiderstand ist ein Transistor. Bei selbstleitendem Fet ( "depletion mode" ) könnte es ein Fet in Stromquellenschaltung sein. Bei selbstsperrendem Fet und Ug auf maximaler Spannung muß der Prozeß wohl so ausgelegt sein, daß Rds-on immer sehr hochohmig ist, also auch bei dem Schalttransistor. Wodurch die Schaltung entsprechend langsam wird. Gängig war glaube ich deshalb das Gate des "Widerstands" auf eine feste, etwas niederigere Spannung zu legen, damit er hochohmiger wurde.

Klassische Einführung in NMOS-LSIs wäre: Mead, Conway " Introduction to VLSI Systems" Addison Wesley 1980 Der hat aber nur depletion mode pullups. ( NMOS ist obsolet, PMOS sind obsoleter, deutsches Bildungsystem ist ... nunja )

MfG JRD

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Rafael Deliano

"Norbert Stuhrmann" schrieb im Newsbeitrag news:dvbae1$nmc$ snipped-for-privacy@f1node01.rhrz.uni-bonn.de...

Da hast du aber ein ganz altes Buch ausgegraben.

Weil die Widerstandswert des eingwchalteten Transistors nicht 0 ist sonder signifikant, dein Buch sagt 1-2kOhm.

Richtig.

Dein Buch kalkuliert ein, das auch noch Strom ueber den Ausgang fliesst. So sind auch Angaben bei aktuellen CIs zu verstehen: z.B. Vol(Iol=10mA) Ausserdem wird geschrieben, die Verlustleistung waere bei H-Pegel am

Sagten wir nicht gade bei Lo 1-2k plus 100k, also 102k ?

Trotzdem keine 6mW. Hier mag man extra Strom durch T2 mit einberechnen, ich denke aber eher das die die mittlere Leistungsaufnahme eines Gatters nennen wollten.

Dein Buch ist nicht so sonderrlich genau, wie schon die Vereinfachung der Transistoren auf Widerstande zeigt statt gegeneinander gehaltener Kennlinen. Das mag frueher ausreichend gewesen sein, Schueler stellten keine Fragen und rechneten nicht nach, hat mich aber auch schon immer geaergert.

Nimms also nicht so ernst, und freu dich, das du's verstanden hast und nun besser weisst.

Dotierung.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
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de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
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MaWin

Hallo,

MaWin schrieb:

Schiffmann, Schmitz, Technische Informatik 1 von '92. Ist halt das Standardbuch zur Vorlesung.

Oh, ja. Ich hatte mir ueberlegt, dass mind. einer der beiden Transistoren sperrt, aber da bin ich wohl ueber die negative Logik gestolpert. Ist jetzt klar.

Das mit den Kennlinien muss ich direkt mal probieren.

Schoene Gruesse und vielen Dank,

Norbert

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Norbert Stuhrmann

Hallo Norbert,

Passt irgendwie selbst bei "leitend" nicht.

Durch das Laengen/Breitenverhaeltnis des Device. Normalerweise minimal zulaessige Breite des Prozesses und dann wird die Laenge gewaehlt, bis es passt.

Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo Rafael,

Hans Camenzind hat sein Buch im Web publiziert, das Papierexemplar ist allerdings auch nicht teuer und jeden Pfennig wert:

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Besser als unseres ist es schon, jedenfalls was das Gymnasium angeht. Studium so teils, teils. Da sind sie in USA moderner, aber am Ende koennen die Jungs und Maedels nicht mal loeten. Das heisst sie sind in Sachen Praxis an der Grasnarbe.

Gruesse, Joerg

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Joerg

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