利用低門限電壓延長電池壽命技術

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

（圖中文字：在額定RDS(on)和1.5V電壓下，驅動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的關系曲線 (資料來源: Vishay Siliconix)

　　可以通過采用低閾值電壓的晶體管來實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關功率耗散。這就是為什么，為滿足用戶在降低功耗、延長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使電路變得更復雜，同時也會增加功耗。Vishay Siliconix在業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，從而解決了這個難題。

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

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

　　從以往的經驗來看，我們需要一個不低于1.8V的閾值電壓對所有功率MSOFE中閾值點的負溫度系數進行補償。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MOSFET的閾值電壓，防止MOSFET發生自導通，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止境的。設計者要盡力提供更強的數據處理能力，同時盡量滿足下一代便攜式設備的特殊電源需求。不過毫無疑問的一點是，采用先進硅片工藝和封裝技術的功率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為現實。