|
| |
|
Главная Журналы at = (РД ; b=-KR (Vgs- Vt)- (Vdd- Vt); . Kn\ . , 4Vgs-Vt)i + + Vfi-ii 2(Уд5-У)с, + &,-1Лб?-4а,с, Построенная с помощью (12-5) полная зависимость v{t) для указанных выше численных значений параметров показана на рис. 130; там же приве-•дены зависимости токов, протекающих во время переходных процессов. Приближенное выражение для уровня -«О» можно получить из (12-4), приравнивая правую часть нулю и пренебрегая членами с v: V (0) ~ (Увр-Ут) - 2KR(VcS-yT) + yDD.-yT или, если Vgb=Vdd-Vt и Kr>1, (Vdd-Vt) Vo(0) 2/?i(VDD-2Vr) При использовавшихся ранее параметрах это выражение дает Vo(0) = =-1,06 В, что близко к точному значению - 0,98 В. 2. Время выключения. При подаче на вход схемы запирающего перепада напряжения скорость установления выходного сигнала определяется зарядом конденсатора С через нагрузочный транзистор: C = -(Vdd-Vt-v)-. Если при t=0 v=Vo(0), то V., - - 2v{0) + {th)ll-vm Vdd-Vt " 2-f.(</T)[l-t;(0)] где т = . .(0)= : Klo\Vdd-Vt\ Vdd-Vt или, приближенно полагали Уо(0)=0, v tlx - Vt 2 -f tlx (12-6) Соответствующая кривая приведена на рис. 130; как видно, время выключения приблизительно на порядок превышает время установления состояния «О». Это связано с тем, что ток /to через нагрузочный транзистор значительно меньше пикового тока активного транзистора при включении. Кроме того, величина /to быстро убывает при приближении v к (Vbb-Vt). Для уменьшения времени выключения следует либо увеличивать отношение Z/L нагрузочного транзистора (при этом, однако, ухудшается помехоустойчивость схемы), либо использовать ненасыщенный режим работы Qto. В приведенном анализе полагали, что подложка нагрузочного транзистора соединена с его истоком. На практике же, в целях упрощения технологии изготовления ИС, оба транзистора имеют общую подложку. В этом слчае уровень «1» снижается с Vdd-V.t до Vdd-(Vt)v, а время выключения несколько возрастает за счет уменьшения тока /to.
10 20 30 40 50 Включение J 1 ! I 1 zoo 400 500 Выключение 100 200 Рис. 130. Переходные процессы, в инверторе с насыщенной нагрузкой 700 КС Ненасыщенная нагрузка Расчеты, проведенные аналогично предыдущему случаю, показывают, что время включения инвертора с ненасыщенной нагрузкой увеличивается, однако, пожольку быстродействие каскада определяется временем выключения, это увеличение оказывается несущественным. Переходные процессы при запирании активного транзистора можно рассчитать с помощью упрощенной цепи (рис. 131). Дифференциальное уравнение для выходного напряжения записывается в виде: (VoD-ri) (VgG-Vt-v)- (Урр-уГ  Рис. 131. Переходные процессы при выключении инвертора для различных режимов работы нагрузочного транзистора [222] Если ввести параметр т, характеризующий р ежим рэботы QjLo, Vgg-Vt {Oml, m=l соответствует случаю насыщения) и постоянную времени Klo\Vgg-Vt\ . то решением, дифференциального уравнения будет [222]: v (2-т)[1-е-<.-">] Vpp 2-/nlH-e-(-">"] (12-7) 237 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 [ 76 ] 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||