Kanallängdsmodulering i MOSFET (VLSI-Design)

Posted on by admin

terminologi:

  • IDS = ström från avlopp till källa eller avlopp-Källström
  • VDS = avlopp till källspänning
  • L = kanalens längd

nu för det ideala fallet, i mättnadsområdet, blir IDS oberoende av VDS, dvs i mättnadsområdet kläms kanalen av vid avloppsänden och en ytterligare ökning av VDS har ingen effekt på kanalens form.

men i praktiken påverkar ökningen av VDS kanalen. I mättnadsområdet, när VDS ökar, flyttas kanalens klämpunkt något bort från avloppet, mot källan när avloppselektronfältet ”skjuter” tillbaka det. Den omvända förspänningsutarmningsregionen vidgas och den effektiva kanallängden minskar med en mängd av 2BL för en ökning av VDS.

således ”berör” kanalen inte längre avloppet och får en asymmetrisk form som är tunnare vid avloppsänden. Detta fenomen är känt som kanallängdsmodulering.

Kanallängdsmodulering i mosfet

således kanallängdsmodulering kan definieras som förändring eller minskning av kanalens längd (L) på grund av ökning av avloppet till källspänning (VDS) i mättnadsområdet.

i stora enheter är denna effekt försumbar, men för kortare enheter blir det viktigt att ta reda på det. Även i mättnadsområdet på grund av kanallängdsmodulering ökar IDS med ökning av VDS och ökar också med minskningen i kanallängd L.

spännings-strömkurvan är inte längre platt i denna region.

avloppsströmmen med kanallängdsmodulering ges av:

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

DERIVATION:

kanal längd modulering härledning

för att redogöra för beroendet av ID på VDS i mättnadsregionen, ersätt L med l-Aa L. Vi vet att i mättnadsregionen, dränera till Källström (IDS = ID) ges av:

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

{I_{d} = \ vänster (\frac{k}{2} \ höger) \ vänster (\frac{W}{L- \ triangel l} \ höger) (V_{GS} - v_{t})^{2}}

{I_{D} = \ vänster (\frac{k}{2L} \ höger) \ vänster (\frac{W}{1 - \frac {\triangle L}{L}} \ höger) (V_{GS} - v_{t})^{2}}

förutsatt {\frac {\triangle L}{L} 1}

{I_{D} = \ vänster (\frac{kW}{2L} \ höger) \ vänster ({1 + \frac {\triangle L}{L}} \ höger) (V_{GS} - v_{t})^{2}}

sedan ökar med ökning av VDS

{\triangel l \ propto V_{DS}}

eller

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

var, {\lambda^{'}} = processteknikparameter med enhetsauktorism/V.

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

därför,

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

där,

{\frac {\lambda^{ ' }} {L} = \lambda} = processteknikparameter med enhet V-1

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

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.