Ecuaciones Transistor MOS

Transcripción

1 arámetros generales: Ecuaciones Transistor MOS Rev 1, Fernando Silveira, Mayo 8 µ: Movilidad de los portadores (electrones para nmos y huecos para pmos) C ox : Capacidad del óxido por unidad de área (igual a ε ox /t ox, siendo ε ox la constante dieléctrica del óxido y t ox el espesor del óxido) W: ancho del canal L: largo del canal W β μc ox L t : tensión umbral a tensión source sustrato nula δ: parámetro de linealización del efecto de sustrato; ((1+δ) también es denominado λ y n) Electrónica 1 Facultad de ngeniería Universidad de la República ágina 1 de 6

2 Ecuaciones Referidas al Sustrato, transistor nmos ariables: G : tensión gate sustrato S : tensión source sustrato : tensión drain sustrato : corriente drain source : tensión de pinch off (también denominada tensión de saturación SAT ) dada por: G t 1 Zona de Corte: Condición: Zona Lineal: β G t S G ( 1+ ) ) ( ) t ( 1+ δ ) S S S < > + 1 +δ ) < S G t S Zona Saturación: β 1 ( ) G t 1+ δ S < > + 1 +δ ) S G t S Electrónica 1 Facultad de ngeniería Universidad de la República ágina de 6

3 Ecuaciones Referidas a la Source, transistor nmos ariables: GS : tensión gate source SB : tensión source sustrato S : tensión drain source : corriente drain source t : tensión umbral con tensión source sustrato SB, dada por: t t +δ S B SSAT : tensión de saturación drain source dada por: GS t SSAT 1 Zona de Corte: Condición: GS t Zona Lineal: 1 β GS t S S GS S > t < SSAT Zona Saturación: β 1 ( GS t ) GS S > t SSAT Electrónica 1 Facultad de ngeniería Universidad de la República ágina 3 de 6

4 Transistor pmos En un transistor pmos en conducción todas las tensiones tienen signo contrario al caso del nmos ( G,, s, GS, S, SB ) y también la corriente pues ésta circula en sentido contrario (de source a drain) al caso del nmos La tensión umbral t es negativa Una manera sencilla de obtener las ecuaciones del transistor pmos es usar las del transistor nmos invirtiendo las tensiones involucradas (como se muestra en la tabla siguiente) y considerando para t el valor absoluto e esta manera se obtendrá una corriente positiva que representa a la corriente de source a drain ariable usada en ecuaciones nmos ariable a usar en su lugar para obtener las ecuaciones del transistor pmos a partir de las ecuaciones del transistor nmos G GB G BG S SB S BS B B GS SG S S SB BS Tabla 1 Utilizando este criterio se escriben a continuación las ecuaciones del transistor pmos Electrónica 1 Facultad de ngeniería Universidad de la República ágina 4 de 6

5 Ecuaciones Referidas al Sustrato, transistor pmos ariables: G : tensión sustrato gate ( BG ) S : tensión sustrato source ( BS ) : tensión sustrato drain ( B ) : corriente circulando de source a drain t : valor absoluto de la tensión de umbral para BS : tensión de pinch off (también denominada tensión de saturación SAT ) dada por: G t 1 Con estas definiciones valen las mismas ecuaciones que para el transistor nmos Electrónica 1 Facultad de ngeniería Universidad de la República ágina 5 de 6

6 Ecuaciones Referidas a la Source, transistor pmos ariables: SG : tensión source gate BS : tensión sustrato source S : tensión source drain : corriente circulando de source a drain t : valor absoluto de la tensión de umbral para BS t : tensión umbral con tensión sustrato source BS, dada por: t t +δ B S SSAT : tensión de saturación source drain dada por: SG t SSAT 1+ δ Con estas definiciones valen las mismas ecuaciones que para el transistor nmos, cambiando las variables según se muestra en la Tabla 1 Zona de Corte: Condición: SG t Zona Lineal: 1 β SG t S >, < Zona Saturación: S SG t S SSAT β 1 ( SG t ) SG S > t SSAT Electrónica 1 Facultad de ngeniería Universidad de la República ágina 6 de 6