一、通道長度校正
如果V_DS>V_GS-V_TH,則通道將具有夾斷效果,并且通道長度將稍短。在許多情況下,可以忽略此長度變化,但是如果精度要求相對較高,則應考慮信道長度變化,公式如下:
通道的有效長度L隨著V_DS的增加而略有減少,因此I_D隨著V_DS的增加而略有增加。I_D可以使用以下公式表示
如果不考慮通道長度的變化,則V_A是無限的,而如果我們考慮通道長度的變化,則V_A是有限的值。隨V_DS變化的I_D的伏安特性曲線如下。
二、MOSFET的結構和電學特性總結
1、MOSFET具有由金屬層、絕緣層和半導體基板組成的三層結構。當前,大多數金屬層使用多晶硅代替金屬作為柵極材料,但是原理是相同的,絕緣層通常是二氧化硅。
2、MOSFET是對稱的,只有在施加電壓時才能確定柵極,確定源極,確定漏極。在NFS的情況下,它依靠電子來導電,并且電子的“源”定義為源能級。因此,低壓側是源極,高壓側是漏極。
3、溝道中的電荷量分布不均勻,靠近源極的一端的電荷量高,而靠近漏極的一端的電荷量低。
4、當柵極電壓超過源極電壓V_TH時,溝道中會積累足夠的電荷。只要源極和漏極之間存在電壓差,這些電荷就可以流動并在電壓驅動下形成電流。
5、伏安特性曲線表示:
(1)當V_GS <= V_TH時,稱為截止區域,源極和漏極不導電。
(2)在V_GS> V_TH && V_DS <= V_GS-V_TH的情況下,源極和漏極之間存在導通,而I_D與V_GS和V_DS有關,稱為第三區。 (數字電路通常在第三級區域工作,稍后我會慢慢講。)
(3)在V_GS> V_TH && V_DS> V_GS-V_TH的情況下,源極和漏極之間存在連續性,并且通道具有夾斷效應,I_D僅與V_GS有關(不考慮通道長度的變化)。隨著時間的流逝,MOSFET是一個受控電流源,這時它由V_GS控制,稱為飽和區。
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