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A
先进适用
L
INEAR
D
EVICES ,
I
NC 。
ALD114813/ALD114913
QUAD /双N沟道耗尽型EPAD
VGS ( TH) = -1.30V
精密匹配的一对MOSFET阵列
应用
B型( NC)继电器的功能替代
超低功耗(纳瓦)模拟和数字
电路
超低工作电压( <0.2V )模拟和
数字电路
亚阈值和偏置电路的操作
零电源故障报警系统,安全电路
备用电池电路
电源故障和故障安全检测
源极跟随器和高阻抗缓冲器
精密电流镜和电流源
Capacitives探头和传感器接口
充电检测器和集成商负责
差分放大器的输入级
高边开关
峰值检测器和电平转换器
采样和保持
电流倍增器
离散模拟开关和多路复用器
离散电压比较器
e
TM
EPAD
E
N
AB
LE
D
概述
ALD114813 / ALD114913是高精度单片四核/双耗尽模式
N沟道MOSFET ,在使用ALD的证明EPAD CMOS工厂匹配
技术。这些器件适用于低电压,小信号的应用
系统蒸发散。他们是优秀的功能替代常闭继电器应用程序
阳离子,因为它们通常是接通(导通),而不施加任何力,但
可以关闭或调节时的系统电源被接通。这些
MOSFET具有独特的特性,当栅极接地,能操作
阿婷在电阻模式为低漏极电压等级和电流源中
模式为更高的电压电平,并提供一个恒定漏电流。
这些MOSFET是专为特殊设备的电气特性
匹配。由于这些设备在同一块芯片上,它们还表现出
良好的温度跟踪特性。他们是多才多艺的设计的COM
ponents为广泛的模拟应用的,并且它们基本构造
为电流源,差分放大器的输入级,传输门电路块
和多路复用器应用。除了对相匹配的电特性,各
个别MOSFET的也显示出良好的控制参数,从而使用户能够
依靠严格的设计限制。不同批次,不同日期,甚至单位
制造了相应的良好的匹配特性。
这些耗尽型器件是专为最低的失调电压和differen-
TiAl金属的热响应,并且它们被设计用于转换和放大应用程序
单1.5V阳离子+/- 5V系统中的低输入偏置电流,低输入
电容和开关速度快是期望的。这些器件具有很好
控制的关断和亚阈值charactersitics ,因此可以用在
依赖于亚阈值特性的设计。
该ALD114813 / ALD114913适用于高精度应用这
需要非常高的电流增益,β,例如电流镜和电流源。
样品计算直流电流增益中的3毫安和栅极的漏电流
30PA的输入漏电流= 100,000,000 。它建议用户,对于
大多数应用程序,连接V +引脚,以最积极的电压和V-和
IC引脚以在系统中的最负电压。所有其他引脚必须有
电压范围内,在任何时候,这些电压限制。
特点
耗尽型(常开)
精确的栅极阈值电压: -1.30V +/- 0.04V
额定
DS ( ON)
@V
GS
1.3KΩ的= 0.0V
匹配的MOSFET MOSFET的特性
严格的批次控制参数
低输入电容
V
GS ( TH)
比赛(V
OS
) - 为20mV
高输入阻抗 - 10
12
典型
正,零,负V
GS ( TH)
温度COEF网络cient
直流电流增益>10
8
低输入和输出泄漏电流
订购信息
( “L”的后缀
表示无铅( RoHS指令) )
工作温度范围*
0 ° C至+ 70°C
0 ° C至+ 70°C
16-Pin
SOIC
16-Pin
塑料DIP
8-Pin
SOIC
8-Pin
塑料DIP
销刀豆网络gurations
ALD114813
IC *
G
N1
D
N1
S
12
V
-
D
N4
G
N4
IC *
1
2
3
4
5
6
7
8
V
-
V
-
V
-
M4
M3
M1
M2
V
-
V
-
16
15
14
IC *
G
N2
D
N2
V
+
S
34
D
N3
G
N3
IC *
V
+
13
12
11
10
9
SCL , PCL套餐
ALD114913
IC *
G
N1
D
N1
S
12
1
2
3
4
M1
M2
V-
V-
8
7
6
IC *
G
N2
D
N2
V-
V-
SAL , PAL套餐
5
* IC引脚内部连接,
连接到V-
ALD114813SCL ALD114813PCL ALD114913SAL ALD114913PAL
*联系工厂的工业温度范围或用户指定的阈值电压值
修订版2.1 2012先进的线性器件,公司415塔斯曼车道,桑尼维尔,CA 94089-1706电话: ( 408 ) 747-1155传真: ( 408 ) 747-1286
www.aldinc.com
绝对最大额定值
10.6V
漏源电压,
V
DS
10.6V
栅源电压,
V
GS
功耗
500毫瓦
工作温度范围SCL , PCL , SAL , PAL包
0 ° C至+ 70°C
存储温度范围
-65 ° C至+ 150°C
焊接温度10秒
+260°C
小心: ESD敏感器件。使用ESD控制的环境中的静电控制程序。
运行电气特性
V + = + 5V V- = -5V TA = 25
°
C除非另有说明
ALD114813/ALD114913
参数
栅极阈值电压
失调电压
VGS(th)1-VGS(th)2
偏移VoltageTempco
GateThreshold电压温度系数
符号
VGS ( TH)
VOS
TCVOS
TCVGS (日)
-1.34
典型值
-1.30
7
5
-1.7
0.0
+1.6
12.0
3.0
1.4
最大
-1.26
20
单位
V
mV
μV/°C
毫伏/
°C
测试条件
IDS = 1μA , VDS = 0.1V
IDS = 1μA
VDS1 = VDS2
ID = 1μA , VDS = 0.1V
ID = 20μA , VDS = 0.1V
ID = 40μA , VDS = 0.1V
VGS = 8.2V + , VDS = + 5V
VGS = + 2.7V , VDS = + 5V
VGS = 2.7V +
VDS = + 7.7V
在漏极电流
IDS ( ON)
政府飞行服务队
mA
正向跨导
mmho
跨不匹配
输出电导
G
FS
GOS
RDS ( ON)
RDS ( ON)
1.8
68
%
μmho
VGS = 2.7V +
VDS = + 7.7V
VDS = 0.1V
VGS = 2.7V +
VDS = 0.1V
VGS = 0.0V +
漏源导通电阻
500
漏源导通电阻
1.3
K
漏源导通电阻
公差
漏源导通电阻
不匹配
漏源击穿
电压
漏源极漏电流
1
R
DS ( ON)
7
%
R
DS ( ON)
BVDSX
IDS ( OFF )
IGSS
西塞
CRSS
花花公子
10
0.5
%
V
IDS = 1.0μA
VGS = -2.3V
VGS = -2.3V , VDS = + 5V
TA = 125°C
VDS = 0V ,V GS = 5V
TA = 125℃
10
400
4
200
1
pA
nA
pA
nA
pF
pF
ns
ns
dB
栅极漏电流
1
3
输入电容
反向传输电容
导通延迟时间
打开-O FF延迟时间
相声
注意事项:
1
2.5
0.1
10
10
60
V + = 5V , RL = 5KΩ
V + = 5V , RL = 5KΩ
F = 100KHz的
由结漏电流的
ALD114813/ALD114913
先进的线性器件
2 11
EPAD性能特点
精密匹配的一对MOSFET系列
ALD1108xx / ALD1109xx / ALD1148xx / ALD1149xx是单片
四核/双N沟道MOSFET在出厂时配套使用ALD的
成熟EPAD CMOS技术。这些装置的目的是为
低电压,小信号的应用。
ALD的电可编程模拟器件( EPAD )技
术提供了业界唯一的匹配晶体管与家庭
的范围内的精确度阈值。这个家庭的所有成员
被设计并积极编程的呈匹配
器件的电特性。阈值范围为 -
3.50V耗竭至+ 3.50V提升设备,包括标
在-3.50V , -1.30V , -0.40V , + 0.00V , 0.20V + ,规定准产品
+ 0.40V , 0.80V + , + 1.40V和+ 3.30V 。 ALD也可以提供任何
-3.50V和+ 3.50V之间顾客所希望的值。对于所有这些
设备,甚至枯竭,零阈值晶体管, ALD
EPAD技术使得同一很好地控制关断,分
阈值和低漏电流等特性作为标准enhance-
彪型MOSFET 。与设计和活性编程,
不同批次和生产日期不同,即使单位
具有良好的匹配特性。因为这些设备都是在
同一块芯片上,他们也表现出优异的温度系数跟踪。
这EPAD MOSFET阵列产品系列( EPAD MOSFET )是可用
能够在三个不同的类别,每个提供一个明显的
不同的电气规格和特点。第一
一类是ALD110800 / ALD110900零门槛
模式
EPAD的MOSFET。第二类是ALD1108xx /
ALD1109xx增强模式MOSFET的EPAD 。第三CAT-
egory是ALD1148xx / ALD1149xx耗尽型EPAD
的MOSFET。 (后缀“ XX ”表示0.1 V步阈值电压,
例如, XX = 08表示0.80V ) 。
该ALD110800 / ALD110900 (四/双)在EPAD的MOSFET
其中每个MOSFET的各个阈值电压固定在
零。阈值电压定义为余
DS
= 1uA的@ V
DS
= 0.1V
当栅极电压V
GS
= 0.00V 。零门槛的设备能操作
吃在增强区域时高于阈值电压运行
年龄和电流电平(V
GS
> 0.00V和我
DS
>为1uA )和subthresh-
当在等于或低于阈值电压和电流操作的旧区域
租金水平(V
GS
< = 0.00V和我
DS
<为1uA ) 。该装置中,伴随着
该产品系列的其他非常低阈值电压的成员,
构成的一类EPAD的MOSFET ,使超低电源
电压操作和电路设计毫微功率类型,适用
在模拟或数字电路。
该ALD1108xx / ALD1109xx (四/双)产品系列的特点
精密匹配增强型EPAD MOSFET器件,
这需要一个正偏置电压接通。精密门槛
值,如+ 1.40V , 0.80V + , + 0.20V提供。无导电
源极和漏极在零施加的栅极之间存在信道
电压对于这些器件,所不同的是+ 0.20V版本具有
亚阈值电流约为20nA 。
该ALD1148xx / ALD1149xx (四/双)耗尽型
EPAD的MOSFET ,它们的栅极时,常通装置
偏置电压是零伏。耗尽型阈值电压
是一个负电压电平处的EPAD MOSFET关断。
无供电电压和/或在V
GS
= 0.0V的EPAD
MOSFET器件已经开启,并显示出定义
控制导通电阻的源极和漏极端子之间。
该ALD1148xx / ALD1149xx耗尽型EPAD MOSFET的
从大多数其他类型的耗尽型MOSFET的不同,并
某些类型在该JFET的它们不表现出高栅漏
电流和信道/结漏电流。当负
信号电压被施加到栅极端子,设计者/用户
可以取决于该EPAD MOSFET器件上被控制,调制
迟来,关掉准确。该装置可被调制,并
关断的栅极电压的控制下,以相同的方式
作为增强模式EPAD MOSFET和相同的设备
公式适用。
EPAD MOSFET的理想选择最低的失调电压和differen-
TiAl金属的热响应,并且它们被用于切换和amplify-
ing应用在低电压( 1V至10V或+/- 0.5V至+/- 5V )或
超低电压(小于1V或+/- 0.5V )系统。它们的特点是
低输入偏置电流(小于30PA最大) ,超低功耗
(微瓦)或纳安级功耗(功率在纳瓦测量)操作
化,低输入电容和开关速度快。这些描述
虎钳可以用在这些特征的组合
是期望的。
关键应用环境
EPAD ( MOSFET阵列产品是在一个电路应用
或多个以下操作环境:
*低电压: 1V至10V或+/- 0.5V至+/- 5V
*超低电压小于1V或0.5V +/-
*低功耗:电压X电流=测量微瓦的功率
*纳安级:电压X电流=测量纳瓦电源
*精密匹配和两种或更多的MOSFET跟踪
电气特性
导通和关断的EPAD的电气特性
MOSFET产品都显示在漏源导电流与
漏源电压和漏源电流与栅
源电压曲线图。每个图形显示的漏源导
电流与漏源导电压特性的功能
栅极 - 源极电压的下一个不同的操作区域和灰
不同的偏置条件。作为阈值电压是紧紧试样
田间,在漏源导电流在给定的门输入电压
更好的控制和更可预测的相比,许多
其他类型的MOSFET。
EPAD MOSFET的行为类似于标准MOSFET , there-
前经典方程为一个n沟道MOSFET适用于EPAD
MOSFET的为好。在线性区域中的漏电流(Ⅴ
DS
& LT ;
V
GS
- V
GS ( TH)
)由下式给出:
I
D
= U 。
OX
。的W / L 。 [V
GS
- V
GS ( TH)
- V
DS
/2] . V
DS
其中:
U =移动
C
OX
=电容/栅电极的单位面积
V
GS
=栅极至源极电压
V
GS ( TH)
=导通阈值电压
V
DS
=漏极至源极电压
W =通道宽度
L =通道长度
在操作中,我的这个区域
DS
值正比于V
DS
价值
并且该装置可被用作栅极电压控制的电阻。
对于V的高值
DS
其中,V
DS
> = V
GS
- V
GS ( TH)
的饱和
化电流I
DS
现在由下式给出(大约) :
I
DS
= U 。
OX
。的W / L 。 [V
GS
- V
GS ( TH)
]2
3 11
ALD114813/ALD114913
先进的线性器件
EPAD性能特点
精密匹配的一对MOSFET系列(续)
操作的亚阈值区
低压系统,即那些在5V , 3.3V或更低运行,
通常要求具有1V或阈值电压的MOSFET
减。该阈值,或导通时, MOSFET的电压是电压
低于MOSFET的导通通道迅速关闭。为
模拟设计,该阈值的电压直接影响操作
信号电压范围和工作偏置电流电平。
等于或低于阈值电压,一个EPAD MOSFET呈现开启
关在经营地域特点被称为亚阈值重
祗园。这是当EPAD MOSFET的导通通道迅速
熄灭作为减小施加的栅极电压的函数。 CON组
引起的栅极电压的栅极电极上duction通道
呈指数下降,并且使漏电流减小
成倍增长。但是,传导渠道不会关闭
突然以减小栅极电压,但会降低以固定速率
大约每漏电流减小十年116mV 。从而
如果阈值电压为+ 0.20V ,例如,漏极电流
1uA的在V
GS
= + 0.20V 。在V
GS
= + 0.09V ,漏极电流会
下降到为0.1uA 。从此推断,漏极电流是
0.01uA ( 10nA的)在V
GS
= -0.03V ,为1nA在V
GS
= -0.14V ,等等。
此阈下的特性延伸一路下跌到电流
低于1nA的租金水平,并通过其他的电流,如junc-限制
灰漏电流。
在漏极电流被宣布为“零电流”的用户,则Vgs的
电压在这个零电流现在可以进行估计。注意,使用
上面的例子中,V字形
GS ( TH)
= + 0.20V ,漏极电流仍
徘徊在20nA当栅极处于零伏或地。
零温度系数( ZTC )操作
对于该产品系列的EPAD MOSFET ,存在操作
指向哪里,导致当前的各种因素,以增加
作为函数的温度达到平衡,那些引起的电流
租减少,从而相互抵消,并导致净
接近零的温度系数。之一的该温度稳定
由ZTC电压偏压条件下,得到的运转点这
高于阈值电压0.55V当V
GS
= V
DS
,导致A
约68uA温度稳定的电流水平。对于其他ZTC OP-
展业务点,见ZTC特点。
性能特点
该EPAD MOSFET产品系列的性能特点
示于以下的图表。在一般情况下,阈值电压
转变为产品每个家庭成员导致其他受影响
电特性偏离与等效线性位移
V
GS ( TH)
偏置电压。这在V线性移位
GS
导致subthresh-
旧的I- V曲线转移线性为好。因此,亚阈值
工作电流可以通过计算门来确定电压
年龄下降相对从它的阈值电压V
GS ( TH)
.
RDS ( ON)在VGS =接地
几个EPAD MOSFET的生产固定电阻时,
其栅极接地。对于ALD110800 ,漏极电流在V
DS
=
0.1V是为1uA在V
GS
= 0.0V 。因此,仅仅通过接地的门
ALD110800 ,其中R的电阻器
DS ( ON)
= RT外接100K产生。
当一个ALD114804栅极接地,漏极电流I
DS
= 18.5
微安@ V
DS
= 0.1V ,制备R
DS ( ON)
= 5.4KOhm 。同样,
ALD114813和ALD114835产生77uA和185uA , respec-
疑心,在V
GS
= 0.0V ,制备R
DS ( ON)
1.3KOhm的价值观和
540Ohm ,分别。
低功耗和纳安级
当电源电压降低,对一个功率消耗给定的
负载电阻会随着电源电压的平方成正比。所以
在降低电源电压的好处之一是降低功率
消费。同时降低电源电压和功率
消费去手牵手与减少有用的交流带宽
并同时增大了电路的电路噪声的影响
设计者可以在任何必要的权衡和调整
给定的电路设计和偏压电路相应。
与EPAD的MOSFET ,一个电路,它执行特定功能
可以被设计,使得消耗电力最小化。在
某些情况下,这些电路在低功耗模式下工作,其中
电力消耗是衡量微瓦。在其他情况下,功率
耗散可以减小到纳米瓦区,并仍然提供一
有用和控制电路的功能操作。
匹配特性
使用匹配的,对EPAD MOSFET的关键好处是保持
温度跟踪。在一般情况下,对于EPAD的MOSFET匹配的一对
装置中,对匹配的一台设备具有栅极漏电流
结温度的影响,并且漏极电流温度coeffi-
这抵消了类似的效果cient作为偏置电压的函数
其它设备,从而产生温度稳定的电路。由于men-
tioned所说,这种温度稳定性可进一步通过增强
偏置匹配,对在零温度系数( ZTC )点,即使
可能需要特殊的电路配置和电源消耗
化的设计考虑。
ALD114813/ALD114913
先进的线性器件
4 11
典型性能特性
输出特性
漏源导通电阻
()
5
漏源电流ON
(MA )
漏源导通电阻
与漏源电流
2500
TA = 25°C
T
A
= +25°C
4
VGS-VGS(TH)=+5V
2000
1500
VGS = VGS (TH) + 4V
VGS-VGS(TH)=+4V
3
VGS-VGS(TH)=+3V
2
VGS-VGS(TH)=+2V
1000
500
VGS = VGS ( TH ) + 6V
1
VGS-VGS(TH)=+1V
0
0
2
4
6
8
10
0
10
100
1000
10000
漏源电压( V)
漏源电流( μA )
正向传递特性
漏源电流ON
(MA )
20
2.5
VGS ( TH) = -3.5V
跨导主场迎战
环境温度
(毫安/ V)
15
T
A
= 25°C
V
DS
= +10V
VGS ( TH) = -1.3V
VGS ( TH) = -0.4V
2.0
1.5
1.0
0.5
0
10
VGS ( TH) = 0.0V
VGS ( TH) = + 0.2V
5
VGS ( TH) = + 1.4V
VGS ( TH) = + 0.8V
0
-4
-2
0
2
4
6
8
10
-50
-25
0
25
50
75
100
125
栅源电压( V)
环境温度( ℃)
阈下正向传递
特征
漏源电流
( nA的)
10000
1000
VGS(TH)=-1.3V
TA = + 25°C
VDS=+0.1V
阈下正向传递
特征
漏源电流
( nA的)
100000
VGS(TH)=0.0V
1000
100
10
1
0.1
V
DS
=0.1V
坡仅为110mV /十年
=
10
1
0.1
0.01
-4
-3
-2
VGS(TH)=-3.5V
VGS(TH)=+0.2V
VGS(TH)=+0.8V
VGS(TH)=+1.4V
100
VGS(TH)=-0.4V
-1
0
1
2
0.01
V
GS ( TH)
-0.5
V
GS ( TH)
-0.4
V
GS ( TH)
-0.3
V
GS ( TH)
-0.2
V
GS ( TH)
-0.1
V
GS ( TH)
栅源电压( V)
栅源电压( V)
ALD114813/ALD114913
先进的线性器件
5 11
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