Circuito de la bomba de carga con un MOSFET

Question

Este es un ejemplo de la bomba de carga de MOSFET Modelos para SPICE Simulación: Incluyendo BSIM3v3 y BSIM4 por William Liu.

¿Podría alguien explicar por qué \$ v_D = \frac{(v_{IN} - V_T)}{2} \$ aquí?

¿Por qué \$ V_T \$ está involucrado en el voltaje de drenaje?

Gracias por ayudar.

Answer 1

En este ejemplo sólo intrínseca capacitancias se utilizan. La capacitancia de la puerta de entrada a la canal es 1pF o 0.5 pF de la puerta de vaciado y 0.5 pF de la compuerta a la fuente.

Los condensadores que están conectados al drenaje y la fuente son de 0.5 pF así. Así que, básicamente, tenemos un divisor de tensión capacitivo con un 1pF puerta de un canal y de un 1pF canal de tierra del condensador.

Antes de que esto pueda suceder en un canal, así que necesita una tensión de umbral para invertir el área por debajo de la puerta. A continuación, el exceso de voltaje (Vin-VT) se divide por igual entre los dos 1pF tapas, lo que resulta en (Vin-VT)/2 en el desagüe (y la fuente).

Tal vez debería añadir, que el que se muestra el circuito NO es una bomba de carga. Se utiliza simplemente para demostrar que las deficiencias de la no-carga-conservador de los transistores de los modelos que exhiben un cargo efecto de bombeo. Un cargo modelo conservador (y físicamente modelo correcto), no muestran ningún cargo de bombeo efecto alguno.

Para entender mejor por qué VT tiene que ser subracted un P-V de la curva para el condensador MOS a continuación se muestra.

Por debajo del umbral de tensión de la carga permanece casi constante, el transistor tiene sólo una muy pequeña capacidad (casi cero). Por encima de VT de la relación entre el voltaje y la carga es lineal. El transistor actúa como un condensador.

Answer 2

 Why \$ v_D = \frac{(v_{IN} - V_T)}{2} \$ here?:
 

Tiene que ver con la capacitancia del canal de puerta del MOSFET. Hasta que se establezca el canal, la capacitancia es mínima y como resultado la puerta puede oscilar sin demasiados movimientos del S / D. Así que en realidad la primera pequeña excursión de la puerta hasta \$V_{th}\$ es gratis y luego se obtiene el ratiometric (división de tensión) sucediendo por encima de eso. Es por eso que necesita restar \$V_{th}\$ de \$V_{in}\$.