Osnovi elektronike

1
VIL = (3 VDD + 2 Vt
)
(11.40)
8
Koordinate druge prelomne tačke na karakteristici prenosa mogu se naći na sličan način.
Kada je ulazni napon V
IH
, izlazni napon je dovoljno nizak tako da se može smatrati da NMOS
tranzistor radi u linearnom režimu, a PMOS u zasićenju. Izjednačavanjem struja oba tranzistora
dobija se jednačina:
W
W
k ⎛ ⎞ ⎡2( v −V ) v − v ⎤ = k ⎛ ⎞ ( V −v − V )
2 2
n⎜ ⎟ u tN i i p DD u tP
L ⎣
⎦ ⎜ ⎟
⎝ ⎠N
⎝ L ⎠P
(11.41)
Diferenciranjem ove jednačine po v
u
dobija se:
⎛W
⎞ ⎡
dv ⎤
i
⎛W
⎞
kn⎜ ⎟ ⎢( vu −VtN − vi) + vi⎥ =−kp⎜ ⎟ ( VDD −vu − VtP
)
⎝ L ⎠N
⎣
dvu
⎦ ⎝ L ⎠P
(11.42)
Zamenom
jednačina:
v
u
= VIH
,
i
VOL
v = , dv = −1
u prethodne dve jednačine, dobija se sistem
i
dv u
2 2
K ⎡
R ⎣2( VIH −VtN) VOL − V ⎤
OL⎦ = ( VDD −VIH − VtP
)
(11.43)
K ( − V + V + 2 V ) =−( V −V − V )
(11.44)
R IH tN OL DD IH tP
čijim se rešavanjem dobijaju vrednosti za V
IH
i V
OL
. Iz druge jednačine se dobija izlazni napon:
koji se u slučaju uparenih tranzistora redukuje na:
V
OL
(1 + KR ) VIH − VDD + VtP −KRVtN
= (11.45)
2K
V
OL
R
2VIH
−VDD
= (11.46)
2
pa se za apscisu prelomne tačke na karakteristici prenosa V
IH
konačno dobija:
1
VIH = (5 VDD − 2 Vt
)
(11.47)
8
Sada se mogu odrediti margine šuma CMOS invertora sa uparenim tranzistorima:
1
NM
0
= VIL − VOL = (3 VDD + 2 Vt
)
(11.48)
8
1
NM1
= VOH − VIH = (3 VDD + 2 Vt
)
(11.49)
8
110