Pico en la forma de onda de salida del inversor debido al acoplamiento Cgd

Para cambiar el voltaje a través de un capacitor, necesita corriente:

$i_C=C\frac{dv_C}{dt}$

el condensador$C_{gd}$conecta la entrada con la salida. Entonces, si la entrada cambiara instantáneamente de 0V a VDD, el voltaje sobre$C_{gd}$tendría que cambiar de VDD ($v_{out}=VDD, v_{in}=0V$) a -VDD ($v_{out}=0V, v_{in}=VDD$) instantáneamente. ¡Esto solo podría suceder si una cantidad infinita de corriente fluye a través del capacitor!

Cuando la entrada aumentó repentinamente de 0 V a VDD, el transistor NMOS se encendió y el transistor PMOS se apagó. Como sabrá, el transistor NMOS estará saturado y hundirá una corriente bastante constante a tierra. ¡Esta corriente está lejos de ser infinita! Y así, el capacitor solo puede disminuir lentamente su voltaje. Instantáneamente , debería retener todas sus cargas ya que no ha tenido tiempo de perderlas a través del NMOS. Entonces, en el momento exacto en que la entrada cambia, la salida tendrá que seguir con la misma cantidad de voltaje.

Instantáneamente , la salida saltará de$VDD$a$2\cdot VDD$... si no hay otras capacitancias presentes .

Si hay condensadores conectados a la salida, no les gustará que la salida cambie instantáneamente porque significaría que también necesitan una corriente infinita. Entonces$C_{gd}$tendrá que "luchar" por el voltaje de salida con todas las demás capacitancias conectadas a la salida (en realidad, las cargas almacenadas en las capacitancias se redistribuyen, esta redistribución de cargas dará como resultado una corriente instantánea infinita ) .

El voltaje de salida que acordarán dependerá de la capacitancia de esos capacitores. Al final, esto hace que la salida no salte sobre el total$VDD$, pero un voltaje más pequeño.

Verá que si aumenta la capacitancia en la salida, el pico será cada vez más pequeño. Desafortunadamente, la velocidad de respuesta en la salida también será cada vez más pequeña...

La siguiente figura resume todo en una sola imagen.$C_L$es la capacitancia de carga total, que es la suma de todas las capacitancias conectadas a un voltaje constante.

Examine este esquema de un inversor CMOS:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}