¿Por qué el valor de oscilación del umbral debe ser pequeño?

Desea un swing de umbral muy pequeño S, es decir, desea que durante una década la variación en la corriente de drenaje requiera una variación de Vgs muy pequeña.

En los FET convencionales (es decir, no basados en túneles), S tiene el límite inferior establecido en 60 mV / dec (a temperatura ambiente, 300 K), porque es un proceso de difusión limitada. Esto se logra con una capacidad infinita de Cox (óxido de puerta) (es decir, nunca), o con un MOSFET de doble puerta.

Esto resultará en una gran relación Ion / Ioff.

Quieres un Ion / Ioff infinito (es decir, lo más grande posible) porque:

• Los requisitos de velocidad (en lógica) o la capacidad de transporte de corriente (en MOSFET de potencia) determinan el Ion mínimo. Cuanto mayor es Ion / Ioff, menor es la disipación de energía estática debido a una fuga de estado apagado.

• Requisitos de nivel de CC. Considere un inversor: puede aproximarlo como una serie de dos resistencias. Una resistencia tendrá un valor alto (porque su MOSFET está en estado de apagado), la otra tendrá un valor más bajo (porque su MOSFET está en estado de encendido). Cuanto mayor sea Ion / Ioff, mayor será la proporción entre estos dos resistores equivalentes, mejor será el nivel de salida.

  

En el siguiente enlace, se me da a entender que un pequeño valor de   la oscilación por debajo del umbral en MOSFET implica que hay un mejor encendido y apagado   relación actual.

Si una mejor oscilación de umbral inferior (menor) implica o no una mejor proporción de corriente de encendido / apagado dependerá de su definición de corriente de estado desactivado. Las personas que publican artículos, que tratan de presumir de su increíble relación de corriente de encendido / apagado, tomarán la corriente de estado desactivada como la corriente más pequeña que puedan medir desde su dispositivo. En este caso, la oscilación del umbral no afecta la relación de corriente de encendido / apagado.

Tal vez una corriente de apagado más útil sería en algún valor de \ $ V_g \ $ donde operará el dispositivo. En este caso, un cambio de subumbral mejorado reducirá la corriente, suponiendo que todos los demás parámetros permanezcan constantes.

  

Pero, una pequeña oscilación por debajo del umbral implicaría una gran pendiente por debajo del umbral

Correcto.

  

y, por lo tanto, en los valores de umbral de Vgs, habrá un valor mayor   de corriente que de lo contrario.

Incorrecto. Una pendiente más alta por debajo del umbral significa que habrá un valor de corriente más pequeño, para todos \ $ V_g < V_T \ $ (hasta que alcance el piso de fuga) que de otra manera, si todos los demás parámetros son constantes.

  

Además, ¿por qué es deseable una mejor relación de corriente de encendido / apagado

Es deseable una mejor relación de corriente de encendido / apagado ya que, para una corriente de estado de encendido requerida dada, su corriente de fuga de estado de apagado se reducirá. En un IC con millones de transistores, cada poquito de corriente de fuga se acumula y puede llegar a ser significativo. Este es uno de los principales factores limitantes en los requisitos de la fuente de alimentación del procesador moderno.

  

y como se hace   justificar que un valor de oscilación por debajo del umbral superior conduce a una mejora   relación de corriente de encendido / apagado?

De nuevo, esto depende de su definición de la corriente de apagado como se describe anteriormente. Esto solo es cierto si define la corriente fuera del estado en un valor particular de \ $ V_g \ $.