Schaltungstechnik

6.4 Digitale Anwendungsschaltungen mit MOSFETs 403
Die praktische Ausführung der Rückführung von U DS kann durch eine geeignete
Gegenkopplung realisiert werden. Bild 6.3-24 zeigt ein konkretes Beispiel.
Durch die Serienkapazität von 0,022F ergibt sich eine untere Eckfrequenz. Bei
der Anwendung muss darauf geachtet werden, dass die Spannung an U DS nicht zu
groß wird, um den linearen „Widerstandsbetrieb“ nicht zu verlassen.
20k
D 0,022uF
Eingang U1 200k U2 Ausgang
S G
Steuerkreis
Bild 6.3-24: Zur praktischen Ausführung der Rückführung von U DS
6.4 Digitale Anwendungsschaltungen mit MOSFETs
Digitale Anwendungsschaltungen insbesondere mit MOS-Transistoren bilden die
Grundlage von digitalen Funktionsschaltungen u.a. in Logiksystemanwendungen.
Behandelt werden wichtige Funktionsschaltkreise mit NMOS- und PMOS-Feldeffekttransistoren
für gemischt analog/digitale und digitale Anwendungen.
6.4.1 NMOS-Inverter
NMOS-Inverter stellen die Basis von Anwendungen in Logiksystemen dar. Es werden
wichtige NMOS-Inverterschaltungen bis hin zum komplementären CMOS-
Inverter behandelt.
NMOS-Inverter mit ohmscher Last: Als erstes wird ein NMOS-Inverter mit
ohmscher Last betrachtet. Bild 6.4-1 zeigt die Grundschaltung bestehend aus
einem selbstsperrenden N-Kanal MOSFET angesteuert am Gate mit ohmschem
Lastkreis. Der Ausgang ist kapazitiv belastet. Der Bulkanschluss liegt auf dem
Bezugspotenzial. Damit ist sichergestellt, dass die pn-Übergänge des MOSFET
gesperrt sind.
Bei U1 < UP ist der NMOS-Transistor gesperrt. Ist U1 > UP so arbeitet bei
genügend großem UDS (konkret: UDS > UDSP) der NMOS-Transistor als „Stromquelle“.
Es gilt dann folgende Gleichung:
M1 I --------- (6.4-1)
DM1 U 2 1 – UPM1 2
=
;