csatorna Hossz moduláció a MOSFET-ben (VLSI tervezés)

terminológia:

  • IDS = áram a lefolyótól a forrásig vagy lefolyó-forrás áram
  • VDS = lefolyó forrás feszültség
  • L = a csatorna hossza

ideális esetben a telítettségi tartományban az IDS függetlenné válik a VDS-től, azaz a telítettségi régióban a csatorna le van szorítva a lefolyó végén, és a VDS további növekedése nincs hatással a csatorna alakjára.

de a gyakorlatban a VDS növekedése befolyásolja a csatornát. A telítettségi régióban, amikor a VDS növekszik, a csatorna csípési pontja kissé elmozdul a lefolyótól, a forrás felé, amikor a lefolyó elektronmező “visszatolja”. A fordított torzítás kimerülési régiója kiszélesedik, a tényleges csatorna hossza pedig a VDS növekedése miatt csökken.

így a csatorna már nem “érinti” a lefolyót, és aszimmetrikus alakot kap, amely vékonyabb a lefolyó végén. Ezt a jelenséget csatornahossz-modulációnak nevezik.

csatorna hossz moduláció a mosfet-ben

így a csatornahossz-moduláció úgy definiálható, mint a csatorna (L) hosszának változása vagy csökkenése, amely a telítettségi tartományban a csatorna forrásfeszültségének (VDS) növekedése miatt következik be.

nagy készülékeknél ez a hatás elhanyagolható, de a rövidebb eszközöknél fontos lesz az l / l. A csatornahossz-moduláció miatt a telítettségi régióban az IDS a VDS növekedésével, valamint az L csatorna hosszának csökkenésével is növekszik.

a feszültség-áram görbe már nem lapos ebben a régióban.

a csatornahossz-modulációval rendelkező lefolyóáramot az adja meg:

\dobozos{i_{DS} = I_{D} = I_{Dsat}(1 + \ lambda V_{DS})}

levezetés:

csatorna hossz moduláció levezetése

annak érdekében, hogy figyelembe vegyük az ID függését a VDS-től a telítettségi régióban, cserélje ki L – val L – 6-L. tudjuk, hogy a telítettségi régióban a forrásáramot (IDS = ID) a:

{I_{D} = \ frac{kW}{2L} (V_{GS} - v_{t})^{2}}

{I_{D} = \ Bal (\frac{k}{2}\Jobb) \ Bal (\frac{W}{L - \ háromszög L} \ jobb) (V_{GS} - v_{t})^{2}}

{I_{D} = \ Bal (\frac{k}{2L}\jobb) \ bal (\frac{W}{1 - \ frac {\háromszög L}{L}} \ jobb) (V_{GS} - v_{t})^{2}}

feltételezve  {\frac {\triangle L}{L} 1}

{I_{D} = \ Bal (\frac{kW}{2L}\jobb) \ bal ({1 + \ frac {\háromszög L}{L}} \ jobb) (V_{GS} - v_{t})^{2}}

mivel a VDS növekedésével az L növekszik

{\háromszög L \ propto V_{DS}}

vagy

{\háromszög L = \ lambda^ { '} V_{DS}}

ahol  {\lambda^{ '}} = folyamattechnológiai paraméter egységgel (egységnyi) M / V.

{I_{D} = \ Bal (\frac{kW}{2L}\jobb) \ bal ({1 + \ frac {\lambda^{ '} V_{DS}}{L}} \ jobb) (v_{GS} - v_{t})^{2}}

ezért,

\dobozos{i_{DS} = I_{D} = I_{Dsat}(1 + \ lambda V_{DS})}

ahol,

{\frac {\lambda^{ ' }} {L} = \ lambda} = folyamat technológiai paraméter v egységgel-1

{I_{Dsat} = \ balra (\frac{kW}{2L}\jobbra) (V_{GS} - v_{t})^{2}}

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.