使用超低电压 MOSFET 阵列进行设计，第三部分使用超低电源电压驱动

在 5V、3.3V 或更低电压下运行的低压系统通常需要具有 1V 或更低阈值或开启电压的有源 MOSFET 器件。对于模拟设计，该阈值电压直接影响工作信号电压范围。

例如，传统 MOSFET 的阈值电压等于 0.7V +/- 0.3V。电路设计人员必须在设计中允许阈值电压的最大变化，以便当信号达到信号电压限制的下限时，信号电压不会被削掉。通常添加安全裕度以允许其他系统变量。

对于 1V 阈值 MOSFET 器件，所需的最小电源电压为 1.0V 或更高。电路的有用信号范围直接由所用 MOSFET 的阈值电压决定和限制。这种所谓的“死区”开销电压情况变得至关重要，因为随着电源电压的降低，阈值电压在电源电压中所占的比例越来越大。最终，信号摆幅的有用范围完全被这个“死区”电压用完，并且电路在任何有用的信号电压摆幅下都停止工作。

一些 EPAD MOSFET 专为解决这种低电源电压情况而设计。例如，ALD110802 的开启阈值电压仅为 0.2V，根据电路偏置条件，它可以在 1V 电源下接受或产生大于 0.8V 的信号摆幅。ALD110800 零阈值 MOSFET 可以在许多电路配置中产生完整的 1V 轨到轨信号摆幅，仅需 1V 电源。

超低电源电压指低于 1V 或低于 +/- 0.5V 的电源电压。作为应用示例，加载时输出约 0.45V 的单面板太阳能电池可用于使用 EPAD MOSFET 构建有用的仪器级电路。0.45V 可用于单电源配置，或分成 +/- 0.225V 双电源。在最简单的形式中，使用 ALD110800 器件的逆变器电路仅需 50mV 电源即可运行。

低功耗和“纳米功耗”操作

当电源电压降低时，给定负载电阻的功耗会随着电源电压的平方而降低。因此，降低电源电压的主要好处之一是降低功耗。尽管降低电源电压和功耗通常会降低有用的 AC 带宽并增加电路中的噪声，但设计人员可以针对给定的电路应用做出必要的权衡，并相应地偏置电路以优化多个变量.

从前面的段落中可以看出，低电源电压与适当的 EPAD MOSFET 和仔细的电路设计相结合以最佳地偏置电路的不同分支，可以设计一个电路，以便将功耗降至以前无法达到的水平。

可以使用 EPAD MOSFET 系列的不同成员来设计电路，从而最大限度地降低每个预期电路功能的功耗。可以构建以微瓦甚至纳瓦模式运行的电路，并且仍然提供良好偏置和严格控制的电路功能。

在功率关键型应用中，与传统电路方法相比，这种功率降低可导致功耗降低一百倍或千倍以上。潜在的毫微功耗电路可能会改变许多应用中的电源要求，并在电源管理和便携式系统设计方面实现突破。

EPAD MOSFET 基本电路和示例

EPAD MOSFET 是一种有源器件，可用作大量设计中的基本电路元件。有许多电路可以利用它们。使用这些 EPAD MOSFET 器件的潜在设计和用途的数量仅受设计人员的需求和想象力的限制。

在选择产品系列的特定成员时，通常有一个、两个或多个规格或特性对特定应用具有压倒一切的重要性。由于阈值电压 Vgs(th) 是基本的器件规格，因此其选择决定了很多关键参数，这些参数可能是设计实现方式的基础。

其中一些关键参数和注意事项包括：

1. 输入和输出电压之间的电压电平关系

2. 电源(或多个电源)所需的工作电压

3. 所需的频率响应

4. 所需的信噪比

5. 设计所需的静态电流

6 . 整体功耗

7. 输出驱动和其他输出特性，如电压摆幅、电流等。

一旦确定了系统的关键因素，就可以选择 EPAD MOSFET 系列中的一个或多个合适的成员。不同的 Vgs(th) 设备可以用于不同的功能块。

以下是突出该产品系列功能的一些基本电路类型。

并行连接

EPAD MOSFET 阵列有助于轻松并联。例如，ALD110800 可以将所有 4 个漏极端子短接在一起，将所有 4 个源极端子短接在一起，并将所有 4 个栅极并联连接在一起。该器件连接为单个 MOSFET 器件，具有 4 倍的电流输出。同样，双 EPAD MOSFET 可以作为单个 MOSFET 并联连接，以产生双倍电流输出。