¿qué sucede cuando se intercambian transistores en CMOS?

Nada va a pasar. Ninguno de los transistores podrá encenderse.

El transistor en modo de mejora de canal N requiere que su compuerta esté a un voltaje más alto que la fuente (o drenaje), lo que no puede ocurrir si está conectado a Vcc.

Del mismo modo, el transistor de canal P requiere un voltaje negativo en su compuerta, lo que no puede ocurrir si está conectado a tierra.

Salidas descargadas: proceso de 0.18u usando óxido grueso (transistores de 0.35u) La entrada es una rampa y decaimiento lentos para mostrar las transiciones, otra línea es la salida del inversor y la línea verde es el caso extraño con PMOS y NMOS invertidos con una conexión a granel como de costumbre.

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Aprimeravista,parecequepodríaserunbúferCMOS:T1=T2.Ustedpensaríaqueelcanalseabriríaocerraríaporladiferenciadevoltajeentreelcuerpoylacompuerta,independientementedeloqueesténhaciendoeldrenajeylafuente.

Construíestoconun CD4007UB . Obtienes una señal de salida en fase. Pero es err ... raro Mi alcance es analógico, por lo que no tengo una buena manera de darle una imagen, pero Vcc fue de 5 V, y le di una entrada de onda cuadrada de 5 V p-p 1kHz. La salida fue una onda cuadrada en fase, con aumentos bruscos pero caídas muy lentas. El bajo rendimiento fue de 0 V, pero el máximo solo fue de aproximadamente 2,5 V.

Soy un ingeniero eléctrico aficionado, no un físico, así que no puedo explicar todo este comportamiento, pero a partir de los comentarios de otros y lo que he aprendido de mi propia investigación, tengo una idea bastante clara de lo que está sucediendo aquí. . Echa un vistazo a este diagrama de la operación MOSFET en página de Wikipedia sobre MOSFET :

Si ve en las dos imágenes inferiores, el canal conductor en el medio no se cruza completamente. Sin embargo, algunos portadores de carga (electrones o agujeros para MOSFETS de canal N y P, respectivamente) todavía pueden colarse por alguna razón física que no entiendo completamente. La razón por la que se eliminó aquí es que el ancho de la capa conductora es una función de la diferencia de voltaje entre la compuerta y lo que está cerca de ella, y para la mayoría de la compuerta, ese es el cuerpo. Pero cerca del extremo pinchado, la puerta está cerca del desagüe. A menos que pueda obtener la puerta \ $ V {th} \ $ por encima del drenaje, no puede abrir el canal completamente.

Normalmente, una vez que se acerca, entonces puede fluir algo de corriente. Una vez que esto comienza a suceder, la tensión a través de la carga conectada al drenaje aumenta, y en consecuencia, la tensión en el drenaje debe disminuir. Esto abre el canal un poco más, más flujos de corriente, y así sucesivamente, hasta que la tensión de drenaje es mínima, el canal es lo más ancho posible y el transistor está completamente encendido.

El problema es que, en este circuito, la puerta no puede ser significativamente más alta que la fuente de drenaje o . Entonces, aunque hay un canal conductor en el medio, se aplasta en los extremos ambos , y lo que queda son dos diodos P-N en direcciones opuestas. Ninguna corriente puede fluir.

Esa es mi suposición. Sospecho que las asimetrías en la fabricación de dispositivos de canal N y P, y la calibración menos que perfecta de mi equipo de prueba explica por qué funciona un poco asimétricamente.