SP - UMEL - Vysoké učení technické v Brně

Návrh analogových integrovaných obvodů (BNAO) 19I D [mA]10Kvadratický modelModel s proměnnou šířkou depletiční vrstvy98765432100 1 2 3 4 5 6V DS [V]Graf 3.4: Porovnání modelu kvadratického s modelem s proměnnou šířkou depletiční vrstvyObrázek ukazuje jasně rozdíl mezi oběma modely: u kvadratického modelu dostávámevětší proud drainem v porovnání s přesnějším modelem zahrnující chování depletiční vrstvy.Pro transkonduktanci stále platí rovnice ( 3.1 ). Pokud zkombinujeme tuto rovnici s rovnicípro saturační napětí ( 3.24 ) dostaneme:g⎡⎪⎧2Wε⎪⎫⎤SqNaCox= µnCox⎢VGS−VFB− 2ϕF− ⎨ 1+2 ( V − ) −1⎬⎥2GBV( 3.25 )L ⎢Cox⎣⎪⎩εSqNa⎪⎭ ⎥⎦m, satFBNyní je transkonduktance téměř lineárně závislá na V GS , takže stále může být psána veformě rovnice ( 3.10 ) pouze s modifikovanou hybností µ nkde je µ n rovnaWgmsat= *,µnCox( VGS−VT)( 3.26 )L⎛⎞⎜⎟⎜⎟*1µn= µn⎜1 −⎟( 3.27 )2⎜ 2( 2ϕF+ VSB) Cox⎟⎜1+⎟⎝qNaεs ⎠Výraz pod odmocninou závisí na poměru kapacity oxidu a kapacity depletiční vrstvy přivzniku inverze (na jejím počátku). Protože tento poměr je větší než 1 téměř u všechtranzistorů, tak modifikovaná pohyblivost je až o 10 až 40 procent menší než aktuální. Tutoefektivní pohyblivost lze využít v kvadratickém modelu a výsledkem je jednodušší, ale přesnýmodel MOSFET tranzistoru.Příklad 3.2: