Cuando un NMOS utiliza una carga de fuente de corriente PMOS, ¿qué transistor está actuando como fuente de corriente?

Question

En referencia al siguiente esquema:

Según mis conocimientos actuales, un transistor produce una determinada corriente de drenaje dada una tensión de entrada en la puerta (V1 y V2). ¿Cómo puede ser cierto este comportamiento en el esquema mostrado, ya que habrá dos fuentes de corriente "en competencia"? ¿Qué transistor establece la corriente del circuito?

Answer 1

¿Qué transistor establece la corriente del circuito?

El transistor que trata de hacer el más bajo actual.

Para que un transistor determine su corriente de drenaje debe estar en modo de saturación . Para que esto ocurra, Vds > Vgs - Vt por lo que debe haber suficiente Vds y no demasiado Vgs. Si Vgs es demasiado grande, el transistor estará en modo lineal y se comportará como una resistencia.

Supongamos que tanto el NMOS como el PMOS tienen suficiente Vds para estar en saturación, por ejemplo cuando Vout = Vdd/2. Supongamos que el NMOS quiere hacer fluir 100 uA pero el PMOS quiere que fluyan 200 uA. ¿Cuál de los dos ganar ?

Así que hay 200 uA tirando "hacia arriba" y 100 uA tirando "hacia abajo" entonces ¿qué hace el voltaje en Vout? Subirá como 200 uA tirando hacia arriba - 100 uA tirando hacia abajo sale un resultado neto de 100 uA tirando hacia arriba .

Así que la tensión en Vout subirá. ¿Qué significa esto para los transistores? Para los NMOS esta es una buena noticia, Vds. aumentar para que pueda seguir haciendo un flujo de 100 uA. No hay problema.

Para el PMOS las cosas son diferentes, a medida que Vout sube su Vds se disminuir hasta el punto en que el PMOS irá fuera del modo de saturación y entrar en el modo lineal. El PMOS tendrá no hay control sobre la corriente. Quiere hacer fluir 200 uA pero el NMOS lo impide tomando toda la tensión. Así que el NMOS gana ya que quería que el más bajo actual.

También si cambias un transistor fuera de haciendo que Vgs = 0 entonces ese transistor ganar ya que hay nada el otro transistor puede hacer que fluya alguna corriente.

Comprender que es fácil para hacer que fluya menos corriente (sólo bajar el voltaje) pero es imposible hacer más flujo de corriente que la corriente que un transistor recibe de otra parte.