利用低門(mén)限電壓延長(cháng)電池壽命技術(shù)

　　閾值電壓(VGS(th))是用來(lái)描述需要多大電壓來(lái)使溝道導通的參數。VGS控制著(zhù)飽和電流ID的大小，VGS增加會(huì )使常量ID變小，因此需要更小的VDS來(lái)達到曲線(xiàn)的拐點(diǎn)(圖2所示)。

（圖中文字：在額定RDS(on)和1.5V電壓下，驅動(dòng)電路不需要電平轉換電路就能導通MOSFET）

圖2: 不同柵極電壓下rDS(on) 與 Id的關(guān)系曲線(xiàn) (資料來(lái)源: Vishay Siliconix)

　　可以通過(guò)采用低閾值電壓的晶體管來(lái)實(shí)現高速性能和低功耗工作。在信號路徑上使用低閾值功率MOSFET，可以降低供電電壓(VDD)，從而在不影響性能的前提下減少開(kāi)關(guān)功率耗散。這就是為什么，為滿(mǎn)足用戶(hù)在降低功耗、延長(cháng)電池壽命方面與日俱增的需求，許多用于便攜式電子系統的ASIC采用1.5V左右的內核電壓進(jìn)行工作。然而直到現在，由于缺少能在這樣低的電壓下導通的功率MSOFET，設計者如果不使用電平轉換電路，就難以發(fā)揮低于1.8V的電壓在降低功耗上的好處，而使用電平轉換電路會(huì )使電路變得更復雜，同時(shí)也會(huì )增加功耗。Vishay Siliconix在業(yè)界率先推出了一系列突破性的功率MOSFET，能保證在1.5V電壓下導通，從而解決了這個(gè)難題。

（圖中文字：在額定RDS(on)和1.5V電壓下，驅動(dòng)電路不需要電平轉換電路就能導通MOSFET）

圖3，減小VGS(th)能夠讓驅動(dòng)器用更低的輸出電壓使開(kāi)關(guān)導通，減少所需的電平轉換電路

　　從以往的經(jīng)驗來(lái)看，我們需要一個(gè)不低于1.8V的閾值電壓對所有功率MSOFE中閾值點(diǎn)的負溫度系數進(jìn)行補償。如果器件工作在125℃的溫度下（這在便攜式應用是很可能出現的情況），現有的MOSFET設計不得不提高M(jìn)OSFET的閾值電壓，防止MOSFET發(fā)生自導通，因為即便所施加的VGS為0V，低閾值電壓的MOSFET也可能發(fā)生自導通。

　　尤其是便攜式設備和手機對多媒體功能的要求是永無(wú)止境的。設計者要盡力提供更強的數據處理能力，同時(shí)盡量滿(mǎn)足下一代便攜式設備的特殊電源需求。不過(guò)毫無(wú)疑問(wèn)的一點(diǎn)是，采用先進(jìn)硅片工藝和封裝技術(shù)的功率MOSFET將能夠提供設計者所期望的電源效率、超小尺寸和低成本，把這些多媒體手機由設想變?yōu)楝F實(shí)。