E/D MOS倒相器的瞬態(tài)響應(yīng)分析

1、開關(guān)時間  與E/D MOS倒相器的情況相同，輸入電平由“0”跳變到“1”，或從“1”跳變到“0”的瞬間，E/D MOS倒相器在由截止變?yōu)閷?dǎo)通或由導(dǎo)通變?yōu)椴弥沟倪^程中，都要通過負(fù)載電容放電或充電。E/D MOS倒相器導(dǎo)通的過程與前面分析的E/E MOS倒相器干降時間的情況相似，面且數(shù)值又較小，在這里不再絮述。下面主要討論側(cè)相器的上升時間（即截止時間）。E/D MOS倒相器的瞬態(tài)響應(yīng)

在輸出脈沖的上升過程中，輸入管是截止的，負(fù)載電容通過導(dǎo)通的負(fù)載管充電。在這個過程中，負(fù)載管經(jīng)歷了飽和區(qū)與非飽和區(qū)兩個工作狀態(tài)，如圖2-37（b）所示?，F(xiàn)在分別討論飽和區(qū)充電時間和非飽和區(qū)充電時間。

（1）飽和區(qū)充電時間  當(dāng)時，負(fù)載管工作在飽和區(qū)，由于負(fù)載管是耗盡型的，所以飽和區(qū)的電流恒為，與輸出電壓無關(guān)，故為恒流充電。飽和區(qū)的充電時間，是電容兩端電壓從充到所需的時間，用表示。充電電流為：

由，可以得到負(fù)載管在飽和區(qū)的充電時間：

（2）非飽和區(qū)充電時間 當(dāng)時，負(fù)載管工作在非飽和區(qū)，由非飽和區(qū)電流與通過電容的電流相等，可求得電容兩端電壓從充到的時間（即負(fù)載管在非飽和區(qū)充電時間）為：

所以總的上升時間t，為：

通過以上分析知道，E/D MOS的上升時間與負(fù)載管的尺寸、夾斷電壓有關(guān)。如要小，則要求大，但這與設(shè)計良好的直流特性是矛盾的。所以在設(shè)計中，必須根據(jù)設(shè)計指標(biāo)，選取合理的設(shè)計參數(shù)。

對于E/D MOS的飽和負(fù)載來說，隨著輸出電壓逐漸趨近時，對負(fù)載電容充電電流會愈來愈小，所以，上升時間很長，電路速度較慢。而E/DMOS的負(fù)載管具有恒流源的特性，上升時間要短得多，故可以提高電路的工作速度。E/D MOS倒相器的瞬態(tài)響應(yīng)

綜上所述，E/DMOS具有輸出幅度大，抗干擾能力強和速度快的三大優(yōu)點。但要在一塊晶片上同時制得耗盡型和增強型兩種不同溝道的器件，工藝是比較復(fù)雜的。

2、E/DMOS的品質(zhì)因素 E/DMOS的靜態(tài)功耗為：

速度可近似用表示，因為較小許多。若用近似式表示為：

品質(zhì)因素可近似為：

可見電源電壓愈高，充電電流大，要達(dá)到預(yù)定的高電平比較容易，所以開關(guān)速度愈快，但功耗明顯增加。在設(shè)計時要根據(jù)要求統(tǒng)籌考慮。

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