有源電阻無(wú)源器件-在線(xiàn)瀏覽
2025-02-02 14:41本頁(yè)面
【正文】 VD DVIgm bVb s（ a) (b) 有源電阻 ? 根據(jù) KCL定理，由上圖（ b）可以得到： ? 所以此時(shí)的等效電阻為： ? 上式即為考慮了襯底偏置效應(yīng)與溝道調(diào)制效應(yīng)的小信號(hào)電阻，由上式可知：在考慮襯底效應(yīng)后，從 M1的源端看其阻抗降低了。 ? 在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)輸出端不同，又可分為漏輸出與源輸出兩類(lèi)工作方式。且有： ? 所以此時(shí)的輸出電阻值較小。 無(wú)源器件 在模擬集成電路中的無(wú)源器件主要是指電阻、電容等，精密的電阻、電容是 MOS模擬電路設(shè)計(jì)所要求的主要基本元件，電阻或電容在電路應(yīng)用中最關(guān)鍵的是要提供精確的元件值，但在大多數(shù)情況下，電阻或電容的絕對(duì)值不如它們的比值那么重要。電阻的大小一般以方塊數(shù)來(lái)表示，電阻的絕對(duì)值為： ? 式中 R□ 為單位方塊電阻值， L和 W分別是指電阻的長(zhǎng)度與寬度。 222 )()()()(WWLLRRS口口RD??????22 )()()(WWRRS口口RD????無(wú)源器件 ? 在某些設(shè)計(jì)中，要求精確的電阻比值，對(duì)稱(chēng)叉指式設(shè)計(jì)布局用來(lái)補(bǔ)償薄層電阻與條寬范圍的梯度變化。 無(wú)源器件－源 /漏擴(kuò)散電阻 ? 金屬柵與硅柵技術(shù)的 NMOS和 CMOS工藝，與漏源區(qū)同時(shí)制成。 ? 精度為 177。 ? 存在大的寄生電容（ n+p結(jié)電容），并且由于存在淺結(jié)，所以會(huì)產(chǎn)生壓電電阻，從而引入誤差。 ? R□ ＝ 1000~5000Ω，并且其薄層電阻值更高。且電阻條之間還需要設(shè)計(jì)出溝道截止環(huán)，以消除電阻間的表面反型層漏電流，因此在制作大電阻時(shí)，其面積也較大。 40%?？梢耘c耗盡層注入相結(jié)合。 ? 電阻阻值易于控制，但需要一次額外的掩膜。這類(lèi)電阻具有小的溫度系數(shù)，但很難消除壓電電阻效應(yīng)。 ? 方塊電阻為 R□ ＝ 30~200Ω。但多晶硅電阻的薄層電阻大小，除與離子注入劑量有關(guān)外，還與多晶硅的厚度，多晶硅的淀積質(zhì)量等有關(guān)，因此難以用來(lái)制作精密電阻。 ? 但可以通過(guò)激光與多晶絲來(lái)調(diào)節(jié)電阻值，且由于多晶硅下面有厚的氧化層與電路隔離，其寄生電容大大減小。 ? 方塊電阻值可由所用材料的性質(zhì)比例成分和淀積層厚度決定，一般情況下，薄膜厚度為幾百至幾千埃，方塊電阻： NiCr為幾百歐 /方， CrSi為幾百至幾千歐 /方。并且可以用激光修正、氧化、退火等提高電阻的精度。 ? 多數(shù)都用 SiO2作為介質(zhì)，但也有采用 SiO2/Si3N4夾層作為介質(zhì)，主要是利用 Si3N4較高的介電常數(shù)特性來(lái)制作較大的電容。 ? 在理想情況下，其電容值可用下式進(jìn)行計(jì)算： oxoxoxoxtWLtSC????無(wú)源器件－電容 ? 標(biāo)準(zhǔn)偏差為： ? 通常選擇 W＝ L（提高電容的 Q值），則上式中后二項(xiàng)的誤差取決于光刻誤差，通常稱(chēng)之為邊緣誤差；而上式中前兩項(xiàng)的誤差為氧化層效應(yīng)誤差。 ? 電容器的比例精度主要取決于它們的面積比（特別是小電容） 2222 )()()()()(WWLLttSoxoxoxoxCD??????????無(wú)源器件－電容 PN結(jié)電容 ? 直接利用 PN結(jié)構(gòu)成的電容，這類(lèi)電容具有大的電壓系數(shù)和非線(xiàn)性，因此并不常用。 15%。 金 屬p 型 襯 底薄 氧p +無(wú)源器件－電容 多晶與體硅之間的電容（ PIS） ? NMOS與 CMOS多晶硅柵（金屬柵）工藝實(shí)現(xiàn)，需要額外一次離子注入來(lái)形成底板的 n+重?fù)诫s區(qū)，以多晶硅為上極板，二氧化硅為介質(zhì)， n+為下極板構(gòu)成電容。 ? 電壓系數(shù) 10ppm/V，溫度系數(shù) 20~50ppm/℃ ，誤差 177。 ? 另外，這類(lèi)電容可以通過(guò)多晶條的激光修正來(lái)調(diào)節(jié)電容值。介質(zhì)氧化層一般與柵氧同時(shí)形成。多晶 2的面積可以小于薄氧化層面積，從而只有較小的寄生電容（厚氧電容）。 p 型 襯 底多 晶 2場(chǎng) 氧多 晶 1薄 熱 氧 層汽 相淀 積 氧 化 層無(wú)源器件－電容 MOS器件作電容 ? 由于 MOS管中存在著明顯的電容結(jié)構(gòu)，因此可以用 MOS器件制作成一個(gè)電容使用。在這種條件下NMOS可看成一個(gè)二端器件，并且不同的柵壓會(huì)產(chǎn)生厚度不一樣的反型層，從而有不同的電容值。此時(shí)的 NMOS管可以看成一個(gè)單位面積電容為Cox的電容，其中間介質(zhì)則為柵氧。 無(wú)源器件－電容 弱反型區(qū) ? VGS繼續(xù)上升，則在柵氧下面就產(chǎn)生耗盡層，并開(kāi)始出現(xiàn)反型層，該器件進(jìn)入了弱反型區(qū)，在這種模式下，其電容由 Cox與 Cb串聯(lián)而成，并隨 VGS
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