Was ist der Querstrom bei einem CMOS Inverter?
Was bedeutet das?
3 Antworten
Einfach gesagt ist ein CMOS-Inverter eine Reihenschaltung aus einem n- und einem p-CMOS-FET, deren Gates zusammengeschaltet sind. So leitet, je nach gemeinsamer Gate-Spannung, immer nur einer der FETs, so dass nie ein Querstrom fließen kann. Jedoch beim Umschalten müssen die Gates umgeladen werden usw., da gibt es einen möglichst kurz gehaltenen Zeitraum lang doch einen kurzzeitigen Querstrom. Wenn solche Umschaltquerströme im GHz-Takt erfolgen, in CPUs etwa, kommen doch eine ganze Menge solcher kurzzeitigen Querströme zu Stande - und die CPU wird warm, weil solche Querströme eben Wärme erzeugen.
Das stimmt so nicht. Im Übergangsbereich zwischen den beiden Endzuständen fließt ein Strom durch beide Transistoren - man kann ja sogar die CMOS-Stufe in diesem Bereich als Linear-Verstärker benutzen. Das funktioniert dann, wenn die Gatespannung etwa auf der halben Betriebsspannung liegt.
Außer beim Umladen der Gate - "Kapazität(en)" gibt es da keine dauerhaften Querströme. Bei TTL - Gattern würde es anders aussehen.
Möglich ist vieles, ich gehe aber von den optimalen Betriebsbedingungen aus..
Was heißt denn hier "optimal"? Ein Arbeitspunkt in der Mitte der Übertragungskennlinie zwecks Linearbetrieb ist doch keine sub-optimale Betriebsbedingung . Ganz im Gegenteil - das ist ein gezielt eingestellter Modus.
Es geht nicht nur um das "Umladen" von Kapazitäten. Es gibt durchaus einen Zustand, in dem beide Transistoren leiten (Übergangsbereich)
Ein Inverter invertiert. Der Ausgang hat bei 0 im Eingang hi im Ausgang. Das Signal am Ausgang hat vermutlich den Strich mit der Bedeutung quer gleich invertiert.
Du kannst dem CMOS-Inverter einen bestimmten Arbeitspunkt (etwa bei der halben Versorgungsspannung) geben, bei dem ein Ruhestrom durch beide (teilweise geöffneten) Transistoren fließt.