SP - UMEL - VysokÃƒÂ© uÃ„ÂenÃƒÂ technickÃƒÂ© v BrnÃ„Â›

More documents

Recommendations

Info

Návrh analogových integrovaných obvodů (BNAO) 13Graf 3.1: Typický průběh výstupní charakteristiky NMOS tranzistoruPozn.: V dalším textu budeme dále uvažovat NMOS tranzistor.3.2 Analýza MOS tranzistoruV této kapitole ukážeme tři různé modely MOS tranzistoru, lineární model, kvadratickýmodel a model s variabilní velikostí depletiční vrstvy. Lineární model korektně předvídáchování MOS tranzistoru pro malá napětí drain-source, kdy MOSFET pracuje jako řízenýodpor. Model kvadratický bere v úvahu variaci napětí kolem kanálu mezi oblastí drain-source.Tento model se používá nejčastěji pro praktické výpočty. Nebere ovšem v úvahu různoutloušťku depletiční vrstvy podél kanálu. Poslední model zahrnuje i toto chování a je tedynejpřesnější.3.2.1 Lineární modelLineární model popisuje chování MOSFETu při nízkých napětích drain-source. Jakodkazuje samotný název modelu, lineární, model popisuje MOSFET v oblasti kde pracujejako lineární součástka. V této oblasti může být tranzistor modelován jako rezistor řízenýnapětím gate-source. V tomto režimu může MOSFET sloužit jako spínač pro analogové idigitální aplikace a nebo jako analogový dělič.Obecně je proud drainem možno vyjádřit jako celkový náboj v kanále (inverzní vrstvě)dělený časem, který nosiče náboje potřebují pro cestu mezi oblastmi drain a source.IQWLinvD= −( 3.1 )trkde Q inv je náboj inverzní vrstvy na jednotku plochy, W šířka hradla, L délka hradla a t rje tranzitní čas. Pokud je rychlost nosičů mezi drain-source konstantní potom tranzitní čas jeroven:
14 FEKT Vysokého učení technického v BrněLt r= ( 3.2 )vkde rychlost, v, je rovna produktu (součinu) pohyblivosti a intenzity elektrického pole:VDSv = µε = µ( 3.3 )LKonstantní rychlost implikuje konstantní elektrické pole, což znamená, že intenzitaelektrického pole je napětí mezi drain-source děleno délkou hradla. Toto vede k následujícírovnici pro proud drainemIDW= −µ Qinv⋅ ⋅VDS( 3.4 )LNyní předpokládejme, že hustota náboje v inverzní vrstvě mezi oblastmi drain-source jekonstantní. Předpokládejme, že hustota náboje v inverzní vrstvě je rovna mínus součinkapacity na jednotku plochy a napětí gate-source minus prahové napětí, pakinvox( VGS−VT) pro VGSVTQ = −C, >( 3.5 )Náboj inverzní vrstvy je roven nule pokud napětí na hradle je menší než prahové napětí.Náhradou náboje inverzní vrstvy v rovnici pro proud drainu dostáváme lineární modelIDW= µ Cox( VGS−VT) VDS, pro VDS
Page 1 and 2: Ing. Daniel Bečvář, Ph.D.Ing. Ji
Page 3 and 4: 2 FEKT Vysokého učení technické
Page 11 and 12: 10 FEKT Vysokého učení technick
Page 13: 12 FEKT Vysokého učení technick
Page 65 and 66:
64 FEKT Vysokého učení technick
Page 67 and 68:
Page 69 and 70:
Page 71 and 72:
Page 73 and 74:
Page 75 and 76:
Page 77 and 78:
Page 79 and 80:
Page 81 and 82:
Page 83 and 84:
Page 85 and 86:
Page 87 and 88:
Page 89 and 90:
Page 91 and 92:
Page 93 and 94:
Page 95 and 96:
Page 97 and 98:
Page 99 and 100:
Page 101 and 102:
Page 103 and 104:
Page 105 and 106:
Page 107 and 108:
Page 109 and 110:
Page 111 and 112:
Page 113 and 114:
Page 115 and 116:
Page 117 and 118:
Page 119 and 120:
Page 121 and 122:
Page 123 and 124:
Page 125 and 126:
Page 127 and 128:
Page 129 and 130:
Page 131 and 132:
Page 133 and 134:
Page 135 and 136:
Page 137 and 138:
Page 139 and 140:
Page 141 and 142:
Page 143 and 144:
Page 145 and 146:
Page 147 and 148:
Page 149 and 150:
Page 151 and 152:
show all

SP - UMEL - VysokÃƒÂ© uÃ„ÂenÃƒÂ­ technickÃƒÂ© v BrnÃ„Â›

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?

SP - UMEL - VysokÃƒÂ© uÃ„ÂenÃƒÂ technickÃƒÂ© v BrnÃ„Â›