MOSFET

Wat is de juiste reden dat het statische (stationaire) vermogensverbruik van een CMOS-inverter laag is?

  1. AOmdat de voedingsspanning hoog is
  2. BOmdat er voortdurend stroom door de gate loopt
  3. COmdat bij ingang 0 of 1 steeds één van pMOS en nMOS uit staat, zodat nauwelijks stroom van voeding naar aarde loopt
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Omdat bij ingang 0 of 1 steeds één van pMOS en nMOS uit staat, zodat nauwelijks stroom van voeding naar aarde loopt

Bij een CMOS-inverter staat bij ingang 0 de pMOS aan en de nMOS uit, en bij 1 omgekeerd; in de stationaire toestand zit er altijd een uitgeschakelde transistor tussen voeding en aarde, zodat nauwelijks doorschietstroom loopt. Het vermogen wordt hoofdzakelijk verbruikt bij het laden en ontladen van de belastingscapaciteit tijdens schakelen, uitgedrukt als P = α·C·V²·f. Door miniaturisering neemt echter de lekstroom in de uit-toestand toe, en bij geavanceerde chips is het statische vermogen niet meer te verwaarlozen.

CMOS-inverter VDD pMOS Uitgang nMOS GND Ingang Ingang = 0 pMOS geleidend, nMOS uitgeschakeld → uitgang = 1 Ingang = 1 pMOS uitgeschakeld, nMOS geleidend → uitgang = 0 In beide toestanden is één transistor uitgeschakeld, dus er loopt nauwelijks stroom van de voeding naar GND
CMOS-inverter · Bekijken in het figurenoverzicht
Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over MOSFET

  1. Waaraan is de drainstroom ID ongeveer evenredig wanneer een lang-kanaal MOSFET in het verzadigingsgebied werkt? (VGS: gate-sourcespanning, Vth: drempelspanning)
  2. Bij gelijke afmetingen heeft een nMOS doorgaans een grotere aandrijfstroom dan een pMOS. Wat is de belangrijkste reden?
  3. Wat gebeurt er met de drempelspanning van een n-kanaal MOSFET wanneer het substraat (body) een negatieve spanning ten opzichte van de source krijgt (substraatvoorspanning)?
  4. Welke eigenschap van een depletion-type MOSFET is juist?
  5. Welke waarde ligt het dichtst bij de theoretische ondergrens van de subthreshold-coëfficiënt van een MOSFET (de gatespanning die nodig is om de drainstroom onder de drempel een decade te veranderen) bij kamertemperatuur?

Vergelijkingen bij dit onderwerp