在 5V、3.3V 或更低電壓下運行的低壓系統(tǒng)通常需要具有 1V 或更低閾值或開啟電壓的有源 MOSFET 器件。對于模擬設計，該閾值電壓直接影響工作信號電壓范圍。

例如，傳統(tǒng) MOSFET 的閾值電壓等于 0.7V +/- 0.3V。電路設計人員必須在設計中允許閾值電壓的最大變化，以便當信號達到信號電壓限制的下限時，信號電壓不會被削掉。通常添加安全裕度以允許其他系統(tǒng)變量。

對于 1V 閾值 MOSFET 器件，所需的最小電源電壓為 1.0V 或更高。電路的有用信號范圍直接由所用 MOSFET 的閾值電壓決定和限制。這種所謂的“死區(qū)”開銷電壓情況變得至關重要，因為隨著電源電壓的降低，閾值電壓在電源電壓中所占的比例越來越大。最終，信號擺幅的有用范圍完全被這個“死區(qū)”電壓用完，并且電路在任何有用的信號電壓擺幅下都停止工作。

一些 EPAD MOSFET 專為解決這種低電源電壓情況而設計。例如，ALD110802 的開啟閾值電壓僅為 0.2V，根據(jù)電路偏置條件，它可以在 1V 電源下接受或產(chǎn)生大于 0.8V 的信號擺幅。ALD110800 零閾值 MOSFET 可以在許多電路配置中產(chǎn)生完整的 1V 軌到軌信號擺幅，僅需 1V 電源。

超低電源電壓指低于 1V 或低于 +/- 0.5V 的電源電壓。作為應用示例，加載時輸出約 0.45V 的單面板太陽能電池可用于使用 EPAD MOSFET 構建有用的儀器級電路。0.45V 可用于單電源配置，或分成 +/- 0.225V 雙電源。在最簡單的形式中，使用 ALD110800 器件的逆變器電路僅需 50mV 電源即可運行。

低功耗和“納米功耗”操作

當電源電壓降低時，給定負載電阻的功耗會隨著電源電壓的平方而降低。因此，降低電源電壓的主要好處之一是降低功耗。盡管降低電源電壓和功耗通常會降低有用的 AC 帶寬并增加電路中的噪聲，但設計人員可以針對給定的電路應用做出必要的權衡，并相應地偏置電路以優(yōu)化多個變量.

從前面的段落中可以看出，低電源電壓與適當?shù)?EPAD MOSFET 和仔細的電路設計相結合以最佳地偏置電路的不同分支，可以設計一個電路，以便將功耗降至以前無法達到的水平。

可以使用 EPAD MOSFET 系列的不同成員來設計電路，從而最大限度地降低每個預期電路功能的功耗。可以構建以微瓦甚至納瓦模式運行的電路，并且仍然提供良好偏置和嚴格控制的電路功能。

在功率關鍵型應用中，與傳統(tǒng)電路方法相比，這種功率降低可導致功耗降低一百倍或千倍以上。潛在的毫微功耗電路可能會改變許多應用中的電源要求，并在電源管理和便攜式系統(tǒng)設計方面實現(xiàn)突破。

EPAD MOSFET 基本電路和示例

EPAD MOSFET 是一種有源器件，可用作大量設計中的基本電路元件。有許多電路可以利用它們。使用這些 EPAD MOSFET 器件的潛在設計和用途的數(shù)量僅受設計人員的需求和想象力的限制。

在選擇產(chǎn)品系列的特定成員時，通常有一個、兩個或多個規(guī)格或特性對特定應用具有壓倒一切的重要性。由于閾值電壓 Vgs(th) 是基本的器件規(guī)格，因此其選擇決定了很多關鍵參數(shù)，這些參數(shù)可能是設計實現(xiàn)方式的基礎。

其中一些關鍵參數(shù)和注意事項包括：

1. 輸入和輸出電壓之間的電壓電平關系

2. 電源(或多個電源)所需的工作電壓

3. 所需的頻率響應

4. 所需的信噪比

5. 設計所需的靜態(tài)電流

6 . 整體功耗

7. 輸出驅動和其他輸出特性，如電壓擺幅、電流等。

一旦確定了系統(tǒng)的關鍵因素，就可以選擇 EPAD MOSFET 系列中的一個或多個合適的成員。不同的 Vgs(th) 設備可以用于不同的功能塊。

以下是突出該產(chǎn)品系列功能的一些基本電路類型。

并行連接

EPAD MOSFET 陣列有助于輕松并聯(lián)。例如，ALD110800 可以將所有 4 個漏極端子短接在一起，將所有 4 個源極端子短接在一起，并將所有 4 個柵極并聯(lián)連接在一起。該器件連接為單個 MOSFET 器件，具有 4 倍的電流輸出。同樣，雙 EPAD MOSFET 可以作為單個 MOSFET 并聯(lián)連接，以產(chǎn)生雙倍電流輸出。