使用超低壓 MOSFET 陣列進行電路設計-增強型 EPAD MOSFET
ALD1148xx/ALD1149xx 產(chǎn)品是耗盡型 EPAD MOSFET,當柵極偏置電壓為 0.0V 時,它們是常開器件。耗盡模式閾值電壓處于 MOSFET 器件關斷的負電壓。提供負閾值,例如 –0.40V、-1.30V 和 –3.50V。在沒有電源電壓且 Vgs = 0.0V 的情況下,這些 EPAD MOSFET 器件已經(jīng)開啟,并且在源極和漏極端子之間表現(xiàn)出受控的導通電阻。
ALD1148xx/ALD1149xx 是獨一無二的,與大多數(shù)其他耗盡型 MOSFET 和某些類型的 JFET 不同,它們具有嚴格控制的性能特征,并且不會表現(xiàn)出控制不佳的漏電流和結漏電流。當負信號電壓施加到柵極端子時,設計人員/用戶可以依賴 EPAD MOSFET 器件可以在精確電壓下進行控制、調(diào)制和關閉這一事實。
對于這些器件,導電通道的控制類似于增強型 EPAD MOSFET,除了閾值電壓線性偏移一個固定的負值。ALD 的 EPAD' 技術在制造過程中實現(xiàn)了這種固定電壓偏移。最終結果是具有嚴格控制的性能特性的精密閾值電壓耗盡模式 EPAD MOSFET。
這些耗盡型 EPAD MOSFET 器件可以在柵極電壓的控制下以與增強型 EPAD MOSFET 相同的方式進行調(diào)制和關斷。在閾值電壓線性偏移的情況下,柵極控制電壓也必須相對于閾值電壓偏移相應地偏移,以便開啟、調(diào)制或關閉特定耗盡型 EPAD MOSFET 器件。
EPAD MOSFET 關鍵性能特征
EPAD MOSFET 專為設備電氣特性的出色匹配而設計。這些器件專為最小失調(diào)電壓和差分熱響應而設計。由于集成在同一個單片芯片上,它們還表現(xiàn)出出色的溫度系數(shù)跟蹤特性。
這些 EPAD MOSFET 器件專為低壓(1V 至 10V 或 +/-0.5V 至 +/-5V)或超低壓(小于 1V 或 +/- 0.5V)系統(tǒng)中的開關和放大應用而設計。這些器件還具有低輸入偏置電流 (<30pa@25c)、low="" input="" 電容、="" fast=""switching="" speed="" 和="" are=""預期= "" for="" applications="" where="" a="" combination="" of="" these="" above="" features="" are="" desired.="" when=" "這些=""epad=""mosfets=""are=""biased=""at="" or="" below=""threshold=""voltage=""
除了成對的電氣特性外,每個單獨的 EPAD MOSFET 還具有嚴格控制的參數(shù),從而實現(xiàn)可靠且嚴格的設計限制。例如,對于 Vgs(th) 范圍為 +/-0.3V 的傳統(tǒng) MOSFET,設計必須允許在 Vgs = Vds = 2.0V 時的 Ids 范圍為 +/- 0.4 mA。然而,使用 Vgs(th) 范圍為 +/- 0.01V 的 ALD110808,設計必須允許 Ids 范圍僅為大約 +/- 0.01 mA。即使是來自不同制造批次的單元也具有相應的良好匹配特性。因此,這些器件非常適合需要在同一封裝中或跨不同封裝的多個器件之間進行匹配的應用。
EPAD MOSFET 應用環(huán)境
· 低電壓:1V 至 10V 或 +/- 0.5V 至 +/- 5V
· 超低電壓:小于 1V 或 +/- 0.5V
· 低功率:電壓 x 電流 = 以微瓦為單位測量的功率
· 納功率:電壓 x 電流 = 以納瓦為單位測量的功率
· 精密匹配和跟蹤電路
EPAD MOSFET I–V 特性
顯示了 EPAD MOSFET 陣列系列的電氣特性。我們描繪了 EPAD MOSFET 導通漏極電流與漏極電壓的關系,它是閾值電壓或高于閾值電壓的柵極電壓的函數(shù)。由于閾值電壓得到精確控制,因此與典型的傳統(tǒng) MOSFET 相比,在給定柵極電壓輸入下的漏極電流控制更加均勻。
應該注意的是,EPAD MOSFET 陣列系列的所有成員都符合標準 MOSFET 行為,并且可以在使用傳統(tǒng) n 溝道 MOSFET 的地方使用。關鍵的區(qū)別因素在于,當 Vgs(th) 現(xiàn)在是一個精確控制的參數(shù)時,電路和系統(tǒng)中的許多新設計拓撲和設計技術現(xiàn)在都是可能的。這是一個在第一印象中可能并不明顯的啟示。然而,過去接受某些設計挑戰(zhàn)只是為了遇到基本障礙的工程師可能希望重新審視這些死胡同,因為現(xiàn)在通過這些 EPAD MOSFET 提供給他們的使能技術可以讓他們進入實際電路實施階段.
由以下等式近似的經(jīng)典 MOSFET 器件行為也適用于 EPAD MOSFET。對于 EPAD MOSFET,線性區(qū)域中的漏極電流(其中 Vds < vgs="" –="" vgs(th))="" is="" given="" by:="">
Id= (kW/L).[Vgs – Vgs(th) – Vds/2].Vds k = u。Cox
u 是載流子遷移率
Cox 是每單位柵電極面積的電容
Vgs 是柵源電壓
Vth 是開啟閾值電壓
Vds 是漏源電壓
W 和 L 分別是溝道寬度和溝道長度
對于較小的 Vds 值,Vds 與 Ids 的關系近似于線性電阻器的關系。Ids 值與 Vds 值成正比,該器件可用作柵極壓控電阻。
對于較高的 Vds 值,其中 Vds >= Vgs – Vgs(th),EPAD MOSFET 的溝道處于器件特性的夾斷區(qū)域,飽和電流 Ids 近似為:Ids = (kW/L)。[Vgs – Vgs(th)] 2