Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Физическая эквивалентная схема и частотные свойства МОПТ




Физическая эквивалентная схема МОП-транзистора для малого сигнала, включающая в себя набор собственных емкостей прибора и сопротивлений структуры, представлена на (рис.4.14).

 

Рисунок 4.14– Малосигнальные физические эквивалентные схемы МОП-транзистора: а - схема, поясняющая образование собственных емкостей прибора;

б - полная физическая эквивалентная схема МОП-транзистора.

В приведенной эквивалентной схеме распределенная емкость затвор - канал Сзк представлена двумя сосредоточенными конденсаторами затвор - исток Сзи и затвор - сток Сзс. Эти конденсаторы отражают потокосцепление с зарядом канала, который определяет работу МОП-транзистора. Время пролета носителей через канал определяет быстродействие транзистора, что, в свою очередь, непосредственно связано со временем перезаряда конденсатора Сзк. Полагают, что в линейной области работы транзистора эти емкости равны ; в области насыщения Сзc = 0, а . Это отражает тот факт, что в режиме насыщения со стороны стока канал отсекается (рис.4.14, а) и количество силовых линий между затвором и стоком мало.

Конденсаторы и включены между затвором и областями истока и стока, соответственно, и вызваны погрешностями совмещения и перекрытием затворным электродом диффузионных областей истока и стока. В транзисторах с самосовмещенным затвором они отсутствуют, так как отсутствует перекрытие. В эквивалентнойсхеме (рис.4.14, б) они не указаны. Конденсаторы, включенные между подложкой и истоком Спи и подложкой и стоком Спс, отображают барьерные емкости р-n-переходов подложка - исток (или сток).

При моделировании этих обедненных областей нужно учесть в полной физической эквивалентной схеме еще и их дифференциальные сопротивления и . В полной эквивалентной схеме (рис.4.14, б) введены генераторы тока SUзи и SnU, где Sn - крутизна по подложке при подаче на подложку напряжения относительно истока. Эти генераторы моделируют транзисторные эффекты при управлении приборами как со стороны затвора (SUзи), так и со стороны подложки (Sn U). Чаще всего на практике подложка, соединенная с истоком, является общим электродом прибора. Для этого случая физическая эквивалентная схема для малого сигнала представлена на (рис.4.15).

Пользуясь эквивалентной схемой, представленной на (рис.4.15), модуль коэффициента усиления транзистора , запишем:

.

По определению (3.10) частота f равна предельной , когда модуль коэффициента усиления по току равен единице. Следовательно,

. (4.47)

Рисунок 4.15– Упрощенная физическая эквивалентная схема МОП-транзистора

Из выражения (4.47) видно, что для повышения быстродействия транзистора необходимо в первую очередь увеличивать эффективную подвижность носителей в канале и уменьшать длину канала L. Уменьшать величины порогового напряжения Uпор для увеличения fт нyжнo осторожно, так как это может привести к снижению помехозащищенности прибора.


Поделиться:

Дата добавления: 2014-11-13; просмотров: 180; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты