MOSFET

Welche Auslegung ist richtig, damit die logische Schwellenspannung eines CMOS-Inverters in etwa der halben Versorgungsspannung entspricht?

  1. ADen nMOS entfernen
  2. BDie Versorgungsspannung auf 0 V setzen
  3. CDie Gate-Breite des pMOS größer als die des nMOS wählen, damit die Treiberfähigkeiten von pMOS und nMOS ausgeglichen sind
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Antwort: C. Die Gate-Breite des pMOS größer als die des nMOS wählen, damit die Treiberfähigkeiten von pMOS und nMOS ausgeglichen sind

Da die Löcherbeweglichkeit kleiner als die der Elektronen ist, hat der pMOS bei gleichen Abmessungen eine geringere Treiberfähigkeit, und die logische Schwelle verschiebt sich zur Masse. Wird die Gate-Breite des pMOS auf das Zwei- bis Dreifache des nMOS gesetzt, um die Treiberfähigkeiten anzugleichen, liegt die logische Schwelle bei etwa der halben Versorgungsspannung, die Störabstände nach oben und unten sind gleich, und auch die Verzögerungen bei steigender und fallender Flanke sind angeglichen. Da jedoch Fläche und Eingangskapazität zunehmen, wird das Verhältnis in auf Geschwindigkeit ausgelegten Schaltungen teils bewusst kleiner gewählt.

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