Проектирование интегральных микросхем. Шелохвостов В.П - 46 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Паразитные межэлектродные емкости МДП-транзистора, показанные на эквивалентной схеме (рис. 3.2.4)
зависят от геометрических размеров стока, истока, затвора. Эти емкости можно определить из соотношений:
– емкость затвор–исток (сток)
С
зи
= С
зи
= С
з0
b
к
(l
з
– l
к
) / 2; (3.2.15)
– емкость затвор–подложка
С
зп
= С
з0
b
к
l
к
; (3.2.16)
– емкость сток(исток)–подложка
С
сп
= С
ип
= С
j0
[b
к
l
с
+ 2(b
к
+ l
с
) h
j
] ; ( 3.2.17)
–емкость сток–исток
С
си
= С
сп
С
ип
/ (С
сп
+ С
ип
) = С
сп
/ 2. (3.2.18)
В схеме с общим эмиттером, показанной на рис. 3.2.2:
С
си
≈ С
сп
. (3.2.19)
Удельная емкость обратно смещенного перехода сток–подложка С
j0
можно определить по эмпирической
формуле
,
2
minсдиф
00д
0
UU
Nq
C
j
+
εε
=
(3.2.20)
где U
диф
– диффузионный потенциал перехода сток–исток (~0,7 В); U
с min
– минимальное напряжение стока.
При проектировании цифровых МДП-ИМС удобнее оперировать входной и выходной емкостями МПД-
транзистора, которые легко выразить через межэлектродные емкости для схемы с общим истоком:
С
вх
= С
зп
+ С
зи
, (3.2.21)
С
вых
= С
сп
. (3.2.22)
Один из важных вопросов – быстродействие проектируемого транзистора. Оно ограничивается временем
релаксации заряда в активной области транзистора. Оно характеризуется постоянной времени канала τ
к
:
τ
к
= С
зп
R
к
.
Если в эту формулу подставить соответствующие выражения (3.2.8), (3.2.7), (3.2.16), то конечное выражение
будет выглядеть следующим образом:
)(
с0з
2
к
UUU
l
R
−−µ
=τ
при U
с
≤ U
з
– U
0
. (3.2.23)
Реально постоянная времени канала МДП-транзистора соответствует 10
–9
…10
–10
с. Это много меньше
постоянных времени внешних цепей транзистора, определяющих частотные характеристики.
В случае аналитических расчетов в статическом режиме в пренебрежении инерционностью канала
используют упрощенную схему, приведенную на рис. 3.2.4, б.
3.2.2. Режимы работы и конструктивно-технологические параметры
МДП-транзисторов цифровых ИМС
В настоящее время наиболее широко распространены цифровые ИМС, основной (базовой) логической схемой
которых является инвертор (функция инвертирования входного сигнала – логическая операция НЕ).

Страницы