cmos集成電路設(shè)計基礎(chǔ)(1)-資料下載頁
2025-01-12 16:50本頁面
【正文】 在于 4個端子中的任意兩端之間， 這些電容的存在影響了器件和電路的高頻交流特性。 這些電容包括以下幾部分： (1) 柵極和溝道之間的氧化層電容 C1=CoxAG=CoxWL。 (2) 襯底和溝道之間的耗盡層電容 C2。 (3) 多晶硅柵與源、 漏之間交疊而形成的電容 C3 , C4。 (4) 源、 漏與襯底之間的結(jié)電容 C5 , C6。 ( a )( b )N ＋C5C3C1C2C4C6N ＋P 型襯底反型層 耗盡層 N＋CJCJ SW柵電容CGDCDBCSBCGBCGBSBDGMOS (a) 結(jié)構(gòu)圖； (b) 等效電路 USB＝ 0AL ( 鋁)P ＋ F i e l dI m p l a n tCs S WCSBN ＋多晶硅 UGS＞ UTHCGSLef fCGDUD G＞－ UTHS i O2LovCDBCd S WP 襯底N ＋對于柵電容 C1， 隨著 UGS從負向正變化， 其電容的變化規(guī)律如圖 所示。 當(dāng) UGS為負時， 將襯底中的空穴吸引到氧化層界面， 我們稱此處為 “ 積累區(qū) ” 。 隨著 UGS負壓變小， 界面空穴密度下降， 在氧化層下開始形成耗盡層， 器件進入弱反型狀態(tài)。 總電容為 Cox與 Cdep的串聯(lián)電容， 總電容減小。 隨著 UGS為正且進一步加大超過 UTH時， 器件進入強反型層狀態(tài)， 導(dǎo)電溝道出現(xiàn)， Cox基本不變。 積累區(qū) 強反型CGSUTHUGSOMOS管小信號等效電路 低頻小信號模型 根據(jù)以上分析， 一個襯底若不和源極短路， 則存在體效應(yīng)。 同時考慮溝道調(diào)制效應(yīng)和襯底調(diào)制效應(yīng) (體效應(yīng) )的低頻小信號模型如圖 所示。 gmbUbsUbsSBD idUdgmUgs＋－UgsGUgrdsib柵跨導(dǎo) Doxnm ILWCg ?2?FBSmmbmUggg???22 ???背柵跨導(dǎo) 式中： γ—— UBS——源 — 2|φF|—— 費米能級。 輸出電阻 DADds IUIr ???1式中： λ—— UA—— ID—— MOS管工作點電流。 MOS管的高頻小信號等效電路 當(dāng)頻率升高時， 電容容抗減小， 電容效應(yīng)將會顯露出來。 考慮極間電容和寄生電容影響的 MOS管高頻小信號等效電路如圖所示。 gmbUbsSBDibUdgmUgs＋－UgsGUbsCgdCbsidCdbrdsCgsUg
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