Schaltungstechnik

412 6 Funktionsschaltungen mit FETs
5,0V
U2 4,0V
3,0V
2,0V
1,0V
0V
M1
gesperrt
M2
"Widerstand"
M1 und M2
"Stromquelle"
0,5V 1,5V 2,5V 3,5V U1 4,5V
Bild 6.4-11: DC-Übertragungskennlinie des NMOS-Inverters mit selbstsperrendem NMOS-
Transistor als Lastkreis
Arbeiten beide Transistoren im „Stromquellen“-Betrieb, so gilt:
M2 2
--------- U
2 PM2 U 1
=
UPM2 M1 --------- U 2 1 – UPM1 2
=
;
M1
+ --------- U
PM2 = 24V; M2
U2 = U1 – UPM1 M1
"Widerstand"
L U2 025V Daraus ergibt sich die Ansteuerbedingung dafür, dass beide Transistoren als
Stromquelle arbeiten. „Stromquellen“-Betrieb ist also im Beispiel gegeben bei U 1
= 2,4V. In diesem Fall wirkt M1 als Verstärker mit hochohmigem Lastwiderstand.
Die Verstärkung ist demzufolge sehr hoch, aber nur solange beide Transistoren im
„Stromquellen“-Betrieb sind.
Ist M1 „Stromquelle“ und M2 „Widerstand“, so gilt:
5V – U2 M2 – UPM2 5V – U2 (6.4-13)
Bei „Stromquellen“-Betrieb von M2 und „Widerstands“-Betrieb von M1 ist:
2
M1 – -------------------------- --------- U 2 2 1 – UPM1 2
=
;
(6.4-12)
M2 --------- U 2 PM2 (6.4-14)
2
2
U2 = M1 U1– UPM1 U2 – ------ ;
2
UPM2 2
----------------------------------------------------------------------------
L L2 2 5V – UPM1 U2 – U2
=
M1 ---------;
M2 L U2 =
M1 025V ---------
M2 =
206 ;