Hey allerseits!
Gibt es Schaltungstricks um ohne p-Kanal Bauelemente, also nur mit
n-Kanal, eine "CMOS Logik" zu realisieren?
Mir sind Logik-Konzepte bekannt die einen n-Kanal + Lastwiderstand als
Inverter verwenden, allerdings hat man da hohe Verlustleistung wenn man
größere Lasten ansteuern möchte.
Gib es Schaltungstricks um mit nur n-Kanal Bauelementen eine Logik (z.b.
Inverter) zu realisieren, die in beiden Schaltzuständen keine statische
Verlustleistung hat?
Tarzahnarzt schrieb:> Gibt es Schaltungstricks um ohne p-Kanal Bauelemente, also nur mit> n-Kanal, eine "CMOS Logik" zu realisieren?
Nein. Dazu muß man nicht mal nachdenken, es reicht schon wenn man weiß,
wofür das "C" in CMOS steht.
> Mir sind Logik-Konzepte bekannt die einen n-Kanal + Lastwiderstand als> Inverter verwenden, allerdings hat man da hohe Verlustleistung wenn man> größere Lasten ansteuern möchte.
Auch albern. Mit CMOS-Ausgängen steuert man keine "größeren Lasten".
Push-Pull Leistungsstufen kann man natürlich mit Schaltelementen nur
eines Leitungstyps bauen; z.B. mit 2 n-Kanal MOSFET als Halbbrücke. Oder
schon vor 40 Jahren mit 2 npn-Transistoren in einer Audio-Endstufe. Nur
hat das halt nichts, aber auch gar nichts mit CMOS zu tun.
Axel S. schrieb:> Push-Pull Leistungsstufen kann man natürlich mit Schaltelementen nur> eines Leitungstyps bauen; z.B. mit 2 n-Kanal MOSFET als Halbbrücke.
Ok sowas in der Art suche ich. Allerdings ist eine Halbbrücke erstmal
nur "Eine Stufe". Zu "Logik" wird das ja erst wenn man (beliebig) viele
gleiche Schaltungen hintereinander Schalten kann. z.B. Ringsozillator.
Das Problem der Halbbrücke ist dass der obere Transistor, wenn er wie
gefordert n-Kanal ist, ja keine hassenden Spannungen hat, sodass man die
Halbbrücke nicht direkt hintereinander schalten kann.
Gibt's dafür ne Lösung?
Tarzahnarzt schrieb:> Gibt es Schaltungstricks um ohne p-Kanal Bauelemente, also nur mit> n-Kanal, eine "CMOS Logik" zu realisieren?
mal an auf die Sprungtemperatur runtergekühlte NMOS-Logik gedacht?
Transfergates mit überlappenden multiphas Taktsignal?
Tarzahnarzt schrieb:> Axel S. schrieb:>> Push-Pull Leistungsstufen kann man natürlich mit Schaltelementen nur>> eines Leitungstyps bauen; z.B. mit 2 n-Kanal MOSFET als Halbbrücke.>> Ok sowas in der Art suche ich.
Wofür?
> Allerdings ist eine Halbbrücke erstmal> nur "Eine Stufe". Zu "Logik" wird das ja erst wenn man (beliebig) viele> gleiche Schaltungen hintereinander Schalten kann. z.B. Ringsozillator.
Wenn du magst, kannst du so viele Halbbrücken hintereinander bzw.
zusammen schalten, wie du lustig bist. Auch wenn es (mir) vollkommen
sinnlos erscheint. Logik ist Logik und Leistungsstufe ist
Leistungsstufe.
> Das Problem der Halbbrücke ist dass der obere Transistor, wenn er wie> gefordert n-Kanal ist, ja keine hassenden Spannungen hat, sodass man die> Halbbrücke nicht direkt hintereinander schalten kann.
Kann es sein, daß du schlicht gar keine Ahnung hast, wie so eine
Halbbrücke mit (integriertem) Treiber aufgebaut ist? Die erzeugen sich
die notwendige Spannung einfach intern selber.
> Gibt's dafür ne Lösung?
Ich erkenne noch nicht mal das Problem.
Man hat vor CMOS über viele Jahre hinweg auch durchaus komplexe IC mit
"Transistor + Arbeitswiderstand" Logik gebaut. Hieß n-MOS Logik und
bekannte Vertreter sind der 6502 oder der Z80. Beide in Stückzahlen von
zig Millionen verbaut. Der Stromverbrauch ist klar höher als für eine
CMOS Variante (die gabs von beiden später auch) aber nicht prohibitiv
hoch. Sprich: auch die etlichen Tausend Schaltstufen pro IC konnten
problemlos passiv (sogar ohne Kühlkörper) gekühlt werden.
Tarzahnarzt schrieb:> Gibt es Schaltungstricks um ohne p-Kanal Bauelemente, also nur mit> n-Kanal, eine "CMOS Logik" zu realisieren?
Nein.
CMOS heißt ja complementary-MOS, d.h. der Name verlangt zwingend beide
Typen.
Falls Du aber low Power meinst, da gab es bei den PLDs die Z-Typen.
Sobald an einem Eingang ein Pegelwechsel auftritt, wird die Logik
eingeschaltet, verarbeitet, gelacht und wieder abgeschaltet. Dies
brauchten dann statt 145mA nur ~1mA.
NMOS Logik erkennt man daran, daß High nur ~3,5V beträgt.
Axel S. schrieb:> Man hat vor CMOS über viele Jahre hinweg auch durchaus komplexe IC mit> "Transistor + Arbeitswiderstand" Logik gebaut. Hieß n-MOS Logik
Ja ist bekannt. Damit das funktioniert muss allerdings die Logik so
klein dimensioniert sein dass sie nicht viel Wärme erzeugt.
Im Eingangs-Beitrag habe ich deshalb geschrieben "Mir sind
Logik-Konzepte bekannt die einen n-Kanal + Lastwiderstand als Inverter
verwenden, allerdings hat man da hohe Verlustleistung wenn man größere
Lasten ansteuern möchte."
--> Um eine große Ausgangslast zu Treibern ist "Transistor +
Arbeitswiderstand" eben nicht mehr geeignet, da der Widerstand so
niederohmig sein müsste dass dieser erhebliche Verluste macht.
Ich dachte an irgend eine Art von Logik die aktiv nach VDD und GND
schalten kann aber keine statischen Verluste macht.
Tarzahnarzt schrieb:> Axel S. schrieb:>> Man hat vor CMOS über viele Jahre hinweg auch durchaus komplexe IC mit>> "Transistor + Arbeitswiderstand" Logik gebaut. Hieß n-MOS Logik>> Ja ist bekannt. Damit das funktioniert muss allerdings die Logik so> klein dimensioniert sein dass sie nicht viel Wärme erzeugt.
Ja. Und?
> Im Eingangs-Beitrag habe ich deshalb geschrieben "Mir sind> Logik-Konzepte bekannt die einen n-Kanal + Lastwiderstand als Inverter> verwenden, allerdings hat man da hohe Verlustleistung wenn man größere> Lasten ansteuern möchte."
Du hast nach wie vor versäumt dazulegen, warum man Logikschaltungen
durchgängig so dimensionieren müßte, daß jede Stufe befähigt wäre
"größere Lasten" anzusteuern. Bitte, tu dir keinen Zwang an. Ich bin
sicher nicht der einzige, der gespannt auf deine Erläuterung wartet.
> Ich dachte an irgend eine Art von Logik die aktiv nach VDD und GND> schalten kann aber keine statischen Verluste macht.
Gibt es. Heißt CMOS. Aber aus irgendeinem Grund scheinst du es nicht zu
mögen. Oder zumindest versagst du total dabei, die Motivation hinter
deinen Fragen offen zu legen. Mal ganz abgesehen davon, daß du so albern
bist, nach der Implementierung einer komplementären Architektur (CMOS)
ohne komplementäre Schaltelemente zu fragen. Wo doch die Architektur
ausdrücklich wegen der Schaltelemente so genannt ist.
