MOS晶体管与双极型晶体管的比较.ppt

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1、大规模模拟集成电路1MOS与双极型晶体管的比较大规模模拟集成电路2本讲内容MOS晶体管模型双极型晶体管模型MOS与双极型晶体管的比较大规模模拟集成电路3从双极型到MOS晶体管的过度大规模模拟集成电路4SIA预测的集成电路工艺发展大规模模拟集成电路5Moore定律大规模模拟集成电路6ISSCC2005论文的分布情况大规模模拟集成电路7不同工艺条件下采用MPW方式加工芯片的成本大规模模拟集成电路8MOS晶体管的版图示意大规模模拟集成电路9MOS晶体管版图：大规模模拟集成电路10MOS晶体管版图：的值大规模模拟集成电路11N-阱 CMOS工艺大规模模拟集成电路12MOS晶体管：大规模模拟集成电路13

2、本讲内容MOS晶体管模型作为电阻的MOS晶体管在强反状态作为放大器件的MOS晶体管在弱反和强反状态之间的变换在强反和速度饱和状态之间变换电容与fT双极型晶体管模型MOS与双极型晶体管的比较大规模模拟集成电路14MOS晶体管IDS与VDS间的关系大规模模拟集成电路15MOS晶体管参数：大规模模拟集成电路16实例：作用于电容的模拟开关大规模模拟集成电路17实例：作用于电阻的模拟开关大规模模拟集成电路18体效应：寄生JFET大规模模拟集成电路19VBS不为零条件下的模拟开关大规模模拟集成电路20本讲内容MOS晶体管模型作为电阻的MOS晶体管在强反状态作为放大器件的MOS晶体管在弱反和强反状态之间的变

3、换在强反和速度饱和状态之间变换电容与fT双极型晶体管模型MOS与双极型晶体管的比较大规模模拟集成电路21MOS晶体管：IDS与VGS的关系大规模模拟集成电路22MOST小信号模型：gm与rDS大规模模拟集成电路23跨导（传输电导）gm大规模模拟集成电路24MOST小信号模型：rDS大规模模拟集成电路25MOST小信号增益：AV大规模模拟集成电路26大增益设计大规模模拟集成电路27实例：单晶体管放大器大规模模拟集成电路28PMOS小信号模型大规模模拟集成电路29MOST小信号模型：gm与gmb大规模模拟集成电路30本讲内容MOS晶体管模型作为电阻的MOS晶体管在强反状态作为放大器件的MOS晶体管

4、在弱反和强反状态之间的变换在强反和速度饱和状态之间变换电容与fT双极型晶体管模型MOS与双极型晶体管的比较大规模模拟集成电路31弱反条件下gm、IDS 与VGS的关系大规模模拟集成电路32跨导gm 与VGS的关系大规模模拟集成电路33转换电压VGSt 与弱反(wi)和强反(si)大规模模拟集成电路34不同沟道长度L下的转换电压VGSt大规模模拟集成电路35弱反(wi)和强反(si)之间的转换大规模模拟集成电路36弱反(wi)和强反(si)与比值gm/IDS大规模模拟集成电路37wi和si 间平滑变换EKV模型大规模模拟集成电路38弱反(wi)和强反(si)转换的电流IDSt大规模模拟集成电路3

5、9VGS VT与电流变换系数i间的关系大规模模拟集成电路40弱反和强反条件下的跨导gm大规模模拟集成电路41GM与反型状态系数i大规模模拟集成电路42本讲内容MOS晶体管模型作为电阻的MOS晶体管在强反状态作为放大器件的MOS晶体管在弱反和强反状态之间的变换在强反和速度饱和状态之间变换电容与fT双极型晶体管模型MOS与双极型晶体管的比较大规模模拟集成电路43速度饱和条件下IDS和gm与VGS之间的关系大规模模拟集成电路44饱和区与速度饱和大规模模拟集成电路45跨导gm与VGS大规模模拟集成电路46速度饱和：Vsat与大规模模拟集成电路47速度饱和：Vsat、与RS大规模模拟集成电路48强反(s

6、i)与速度饱和(vs)之间的转换电压VGSTvs大规模模拟集成电路49强反与速度饱和之间的转换电流VIDSvs大规模模拟集成电路50强反(si)与速度饱和(vs)状态的跨导gm大规模模拟集成电路51是速度饱和吗？大规模模拟集成电路52不同时期晶体管技术的强反、速度饱和的VGS-VT的数值大规模模拟集成电路53MOST在强反状态的工作范围大规模模拟集成电路54不同L条件下gm与VGS的关系(tox相同）大规模模拟集成电路55不同tox条件下gm与VGS的关系(toxLmin/50）大规模模拟集成电路56MOST的IDS,gm以及gm/IDS大规模模拟集成电路57栅电流大规模模拟集成电路58本讲内

7、容MOS晶体管模型作为电阻的MOS晶体管在强反状态作为放大器件的MOS晶体管在弱反和强反状态之间的变换在强反和速度饱和状态之间变换电容与fT双极型晶体管模型MOS与双极型晶体管的比较大规模模拟集成电路59MOS晶体管电容大规模模拟集成电路60MOST的电容CGS与CGD大规模模拟集成电路61MOS晶体管的fT（条件iDS=iGS)大规模模拟集成电路62高速设计大规模模拟集成电路63fT的最大值与沟道长度L的关系大规模模拟集成电路64强反与速度饱和条件下fT的模型大规模模拟集成电路65强反与弱反条件下fT的模型大规模模拟集成电路66fT与状态系数i的关系大规模模拟集成电路67实例：是fT吗?（L

8、=Lmin）大规模模拟集成电路68MOST电容CSB和CDB大规模模拟集成电路69射频（RF）模型大规模模拟集成电路70MOST简单模型总结大规模模拟集成电路71MOST模型逐渐复杂，参数增加大规模模拟集成电路72MOS模型的检验大规模模拟集成电路73本讲内容MOS晶体管模型双极型晶体管模型MOS与双极型晶体管的比较大规模模拟集成电路74双极型晶体管（BJT）大规模模拟集成电路75双极型晶体管的ICE与VBE大规模模拟集成电路76BJT的小信号模型：gm与ro大规模模拟集成电路77BJT的电容：C大规模模拟集成电路78BJT的电容：CD大规模模拟集成电路79BJT的电容：C与CCS大规模模拟集成电路80双极型晶体管：fT大规模模拟集成电路81双极型晶体管：fT与ICE大规模模拟集成电路82BJT模型简单总结大规模模拟集成电路83本讲内容MOS晶体管模型双极型晶体管模型MOS与双极型晶体管的比较大规模模拟集成电路84比较之一大规模模拟集成电路85比较之二：最小VDS大规模模拟集成电路86比较之之三：gm/IDS大规模模拟集成电路87选择gm的设计参数大规模模拟集成电路88比较大规模模拟集成电路89本讲内容MOS晶体管模型双极型晶体管模型MOS与双极型晶体管的比较