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Pass transistor e body diode?

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Pass transistor e body diode?

Messaggioda Foto UtenteAndreaBad » 9 mag 2024, 12:17

buongiorno,
una domanda riguardo la logica pass-transistor con NMOS (figura allegata di esempio).
Generalmente si prevede che con gate alto (Vcc "1") => venga trasferito il segnale da lato sinistra D (drain) a lato destra S (source). Con gate basso (0V "0") => D e S sono scollegati.
Però generalmente tra S e D c'è il diodo interno (chiamato anche body diode / intrisic diode), e quindi in una condizione di gate basso (0V "0") non è possibile avere su D = 0V "0" e S = Vcc "1" perché entra in conduzione il diodo interno.
Immagino per NMOS il logica pass-transistor il body diode non sia voluto e ne comprometta il funzionamento...è corretta questa osservazione? Generalmente non si trova note o commenti a riguardo.
grazie.
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[2] Re: Pass transistor e body diode?

Messaggioda Foto Utentebigendian » 9 mag 2024, 14:29

migliori espoerti risponderanno, ma credo perche tu mostri un canale N che si usa in genere con S verso massa.
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[3] Re: Pass transistor e body diode?

Messaggioda Foto UtenteThEnGi » 9 mag 2024, 15:51

OT
bigendian ha scritto:ma credo perche tu mostri un canale N che si usa in genere con S verso massa.


Esatto... "In genere" non è un obbligo, immagina il Mosfet in parte alta di un convertitore buck se si usa un "N" quest'ultimo non è riferito a massa.
Nel caso il convertitore si usi per caricare una batteria è necessario un ulteriore diodo o "diodo ideale" per evitare il flusso inverso di corrente

/OT

Seguo per curiosità, ma immagino si usi un Mosfet n "al contrario" per isolare i vari stadi ?


O_/
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[4] Re: Pass transistor e body diode?

Messaggioda Foto UtenteAndreaBad » 9 mag 2024, 16:01

I mosfet di potenza N vengono utilizzati negli stadi dei convertitori o nei ponti, e in generale il diodo body viene utilizzato in alcune fasi della conversione di energia (ad esempio, nel ponte h con carico induttivo es motore in fase di rigenerazione con ponte OFF => i body diode si attivano in fase di rigenerazione per scaricare il carico induttivo verso l'alimentazione).
Questo è il caso a me noto, e si riferisce ai mosfet N di potenza.

per quanto riguarda le logiche pass-transistor, invece viene menzionato comunque l'utilizzo degli mosfet N (n-mos), allego solo un link ma se ne trovano diversi:
https://www.electronicsandcommunication ... ation.html
in queste configurazioni non si menziona mai il body-diode che potrebbe come indicato in precedenza non permettere il funzionamento in alcuni casi (se VS > VD => conduzione body diode)
Per i pass-transistor vanno usati, se esistono, mosfet N senza body diode ?

Se qualcuno ha suggerimenti o note tecniche per questa configurazione da condividere. Grazie
Ultima modifica di Foto UtenteAndreaBad il 9 mag 2024, 16:27, modificato 1 volta in totale.
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[5] Re: Pass transistor e body diode?

Messaggioda Foto Utentebigendian » 9 mag 2024, 16:25

momento, quando si parla di NPN e PNP in genere si parla di transistor BJT. Che per altro, quelli di potenza hanno anche spesso un diodo tra C E. Parlando di fet o mosfet si parla di canale N e canale P. Hai provato a vedere si il canale P (con diodo) fa al caso tuo ?

Certo che esistono mosfet senza body diode. Da vedere se Idrain tiene per quello che devi fare.
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[6] Re: Pass transistor e body diode?

Messaggioda Foto UtenteAndreaBad » 9 mag 2024, 16:31

bigendian ha scritto:momento, quando si parla di NPN e PNP in genere si parla di transistor BJT.


osservazione corretta, intendevo Mosfet a canale N (NMOS). post corretto. grazie
ad ogni modo il diodo tra S-D (n-mos) e tra E-C BJT (npn) lo si vede spesso.
ripeto ... non è questo il dubbio, il mio dubbio è come può funzionare un pass-transistor se è presente questo body diode nella struttura interna del dispositivo. grazie
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[7] Re: Pass transistor e body diode?

Messaggioda Foto Utentebigendian » 9 mag 2024, 16:41

non c'e' miglior modo di imparare aiutando, per me. Non conoscevo il termine pass-transistor.

Da quel che capisco, pass-transistor e' una definizione di semplice utilizzo di mosfet come interruttore per realizzare circuiti integrati cmos. Configurazione come interrurttore che puoi ottenere con qualsiasi mosfet pilotando il gate. Pertanto se non capisco male, per questo utilizzo _non_ deve esserci il diodo. Ma mi fermo qui e leggo da migliori esperti.
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[8] Re: Pass transistor e body diode?

Messaggioda Foto Utentestefanodelfiore » 9 mag 2024, 20:02

Certo che esistono mosfet senza body diode. Da vedere se Idrain tiene per quello che devi fare.

Non esistono mosfet senza il diodo in quanto tale diodo è intrinseco.
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[9] Re: Pass transistor e body diode?

Messaggioda Foto Utentebigendian » 9 mag 2024, 20:13

Oh,, ok. L'ho visto spesso disegnato in mosfet di potenza, per quello. Non lo ricordavo neanche dalle mie conoscenze scolastiche.
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[10] Re: Pass transistor e body diode?

Messaggioda Foto UtenteAndreaBad » 9 mag 2024, 23:21

Credo di aver compreso il dilemma e trovato delle dispense con alcune precisazioni.

Negli utilizzi già indicati per gli nmos (convertitori, ponti h) appare un diodo tra source e drain perché il body (bulk) viene connesso al source.

Mentre nei circuiti integrati a logiche pass transistor, tutti gli nmos hanno il bulk connesso a 0V e tutti i pmos hanno il bulk connessi a Vdd, in modo da polarizzare sempre in inversa le giunzioni intrinseche (tra body Sorce e Drain). Questo rende simmetrico il canale (Source/ Drain) e comporta anche delle complicazioni sulla tensione VT di soglia "body effect".

Ringrazio se altri hanno altri commenti a riguardo.
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