四端MOS结构以V8B和VDB表示的工作区迄今为止,我们已给出了用Vos(或Vos)表示的品体管各工作区的条件。但这样一些条件也可在某一给定的Vog条件下用Vsa和VpB来给出。这样,从图4.5可清楚地看出,若要确定沟道源端和漏端的反型程度,则只要把VsB和VDB都与曾在3.4.1节中讨论过的两个量Vos日和VoBM进行比较即可。为方便起见,下面我们重新写出这两个量的值:Koan~(-v号
四端MOS结构以V8B和VDB表示的工作区迄今为止,我们已给出了用Vos(或Vos)表示的品体管各工作区的条件。但这样一些条件也可在某一给定的Vog条件下用Vsa和VpB来给出。这样,从图4.5可清楚地看出,若要确定沟道源端和漏端的反型程度,则只要把VsB和VDB都与曾在3.4.1节中讨论过的两个量Vos日和VoBM进行比较即可。为方便起见,下面我们重新写出这两个量的值:Koan~(-v号
四端MOS结构弱反型如从表4.1最后一行所见,对于一个工作在弱反型区“~]的品体管,沟道中没有哪一部分是处于中反型或强反型的。通常简单地假设V08V8B(4.6.1)或等效地假设V0s≥0(4.6.2)因此,沟道漏端处的反型程度不会强于源端。于是从表3.1,并用8代替C后可得下列条VoaLSVaB VoBM(4.6.3)或等效于VL≤Vos VN(4.6.A)式中VoBM和Vx用式(4.5.5)和
四端MOS结构弱反型如从表4.1最后一行所见,对于一个工作在弱反型区“~]的品体管,沟道中没有哪一部分是处于中反型或强反型的。通常简单地假设V08V8B(4.6.1)或等效地假设V0s≥0(4.6.2)因此,沟道漏端处的反型程度不会强于源端。于是从表3.1,并用8代替C后可得下列条VoaLSVaB VoBM(4.6.3)或等效于VL≤Vos VN(4.6.A)式中VoBM和Vx用式(4.5.5)和
四端MOS结构中反型如表4.1已定义,当一个MOS晶体管的反型最强的沟道末端处于中反型时,我们就说该晶体管“工作在中反型区”78]。仿照我们前面的习惯[见式(4.4.1)下面的脚注],假定这一末端就是邻近源的一端。这意味着.V08≥VsB(4.5.1)Vp8≥0(4.5.2)于是根据3.1,并用S代替其中的C,对于一给定的VsB,可以得到用Vea表示的中反型条件:VoBM≤VoB VoBR
四端MOS结构中反型如表4.1已定义,当一个MOS晶体管的反型最强的沟道末端处于中反型时,我们就说该晶体管“工作在中反型区”78]。仿照我们前面的习惯[见式(4.4.1)下面的脚注],假定这一末端就是邻近源的一端。这意味着.V08≥VsB(4.5.1)Vp8≥0(4.5.2)于是根据3.1,并用S代替其中的C,对于一给定的VsB,可以得到用Vea表示的中反型条件:VoBM≤VoB VoBR
MOS晶体管工作的流体动态模似解析现在我们来介绍一种流体动态模似,它有助于增加关于晶体管工作的直观知识【72】。为简单起见,这种模拟将对应于Q′o,ΦMS和NA均可忽略的器件。不难检查,对于这样一个器件,有VFB≈0,ΦF≈0,γ=0和VT≈0。我们还将忽略弱反型区内的电流,并假定只有当VGSVT(=0)时,这器件才导通。这一模拟如下。电子对应于流体;电流流动对应于流体的净流动;源和漏对应于两个很
MOS晶体管工作的流体动态模似解析现在我们来介绍一种流体动态模似,它有助于增加关于晶体管工作的直观知识【72】。为简单起见,这种模拟将对应于Q′o,ΦMS和NA均可忽略的器件。不难检查,对于这样一个器件,有VFB≈0,ΦF≈0,γ=0和VT≈0。我们还将忽略弱反型区内的电流,并假定只有当VGSVT(=0)时,这器件才导通。这一模拟如下。电子对应于流体;电流流动对应于流体的净流动;源和漏对应于两个很
四端MOS结构精确模型与近似模型在强反型区内,若把4.4.1节中所介绍的精确模型与4.3节中的通用模型相比较,则发现两者吻合得很好。与这些模型相比,近似的强反型模型存在某些误差(例如,用电流值来表示,为5%)。然而,在实际工作中,在若干因素促使近似模型在多种情况下较精确模型更受欢迎。这些因素总结于下:1、近似强反型模型简单。当必须用计算机分析很大规模电路时,或者需要快速手算时,这是一个希望具有的优
四端MOS结构精确模型与近似模型在强反型区内,若把4.4.1节中所介绍的精确模型与4.3节中的通用模型相比较,则发现两者吻合得很好。与这些模型相比,近似的强反型模型存在某些误差(例如,用电流值来表示,为5%)。然而,在实际工作中,在若干因素促使近似模型在多种情况下较精确模型更受欢迎。这些因素总结于下:1、近似强反型模型简单。当必须用计算机分析很大规模电路时,或者需要快速手算时,这是一个希望具有的优
分析四端MOS结构电势与位置的关系在强反型区内,可导出一个相当简单的沟道中的位置x与该点的等效反向偏压VoB(x)之间的关系式,这是对4.3节中所提出的一种思想的推广。我们对非饱和电流所给出的所有强反型表达式都可写为如下形式:Iow=兴h(Vos,Vsa,Von)(4.4.35)式中的函数关系b决定于采用哪一种模型。如果把沟道中的a点视为长度是x的一个想象的晶体管的漏区,则有Iow=Wh
分析四端MOS结构电势与位置的关系在强反型区内,可导出一个相当简单的沟道中的位置x与该点的等效反向偏压VoB(x)之间的关系式,这是对4.3节中所提出的一种思想的推广。我们对非饱和电流所给出的所有强反型表达式都可写为如下形式:Iow=兴h(Vos,Vsa,Von)(4.4.35)式中的函数关系b决定于采用哪一种模型。如果把沟道中的a点视为长度是x的一个想象的晶体管的漏区,则有Iow=Wh
四端MOS结构的一个近似的强反型模型特性解析虽然上面导出的模型提供了良好的精度,但是对于手算或者甚至对于大电路的快速计算机模拟来说,该模型仍过于复杂。现在我们来推导一个精度较低但较为简单的模型[26]。式(4.4.8)[或(4.4.17)]的复杂性产生于式中难以处理的3/2次幂。显然,3/2次幂的起源是式(4.4.16a)中的平方根项,而平方根项又起源于Q´B表达式(4.4.15)。图4.10中画
四端MOS结构的一个近似的强反型模型特性解析虽然上面导出的模型提供了良好的精度,但是对于手算或者甚至对于大电路的快速计算机模拟来说,该模型仍过于复杂。现在我们来推导一个精度较低但较为简单的模型[26]。式(4.4.8)[或(4.4.17)]的复杂性产生于式中难以处理的3/2次幂。显然,3/2次幂的起源是式(4.4.16a)中的平方根项,而平方根项又起源于Q´B表达式(4.4.15)。图4.10中画
四端MOS结构的一个精确的强反型模型若VDB=VSB(VDS=0),并保证沟道的源端处于强反型,则漏端也一定处于强反型。假如现在漏端的电势升高,则该处的反型程度将减弱,并且强反型将最终消失。目前我们假定漏端电势足够低,以致使这种情况不会发生。在沟道两端都处于强反型时,根据式(3.4.17),并利用VCB=VSB和VCB=VDB,则两端处的表面势将分别为:最普遍使用的ΦB值是2ΦF,然而,
四端MOS结构的一个精确的强反型模型若VDB=VSB(VDS=0),并保证沟道的源端处于强反型,则漏端也一定处于强反型。假如现在漏端的电势升高,则该处的反型程度将减弱,并且强反型将最终消失。目前我们假定漏端电势足够低,以致使这种情况不会发生。在沟道两端都处于强反型时,根据式(3.4.17),并利用VCB=VSB和VCB=VDB,则两端处的表面势将分别为:最普遍使用的ΦB值是2ΦF,然而,
四端MOS结构强反型从表4.1可知,若把一个品体管说成“工作在强反型区”,则其沟道至少要有一端处于强反型。让我们任意假设漏端的反型程度较源端弱①,即这个假设若用VDS=VDB-VSB来表示,则可等效地写成下式:于是,我们可用源端的反型程度来表示晶体管的强反型工作条件。我们可以利用第3章中对图3.10或图3.1d结构所导出的适当条件,并简单地用源端S去代替那里的C端。这样,根据表3.1,强反型条件可
四端MOS结构强反型从表4.1可知,若把一个品体管说成“工作在强反型区”,则其沟道至少要有一端处于强反型。让我们任意假设漏端的反型程度较源端弱①,即这个假设若用VDS=VDB-VSB来表示,则可等效地写成下式:于是,我们可用源端的反型程度来表示晶体管的强反型工作条件。我们可以利用第3章中对图3.10或图3.1d结构所导出的适当条件,并简单地用源端S去代替那里的C端。这样,根据表3.1,强反型条件可
四端MOS结构表面势及反型层电荷与位置的关系为了想象出晶体管的工作情况和为了计算某些量,把表面势ψs与沿沟道的位置x联系起来是有益的。图4.2a中点x与源之间的这部分器件可独自看成一只晶体管,其中点x起着漏的作用,ψs(x)起着漏端表面势的作用,这只晶体管的沟道长度为x。这样,对于这只晶体管,代替式(4.3.19)可写出由于沟道中电流的连续性,这里的电流当然与整个器件中的电流是一样的。在上式和式(
四端MOS结构表面势及反型层电荷与位置的关系为了想象出晶体管的工作情况和为了计算某些量,把表面势ψs与沿沟道的位置x联系起来是有益的。图4.2a中点x与源之间的这部分器件可独自看成一只晶体管,其中点x起着漏的作用,ψs(x)起着漏端表面势的作用,这只晶体管的沟道长度为x。这样,对于这只晶体管,代替式(4.3.19)可写出由于沟道中电流的连续性,这里的电流当然与整个器件中的电流是一样的。在上式和式(