Τεχνολογία Προηγμένων Ψηφιακών Κυκλωμάτων & Συστημάτων (10ο εξάμηνο) Τεχνολογία Προηγμένων Ψηφιακών Κυκλωμάτων & Συστημάτων (10ο εξάμηνο) Δημόπουλος Δημήτριος ΑΜ: 5956

Χωρητικότητα Καναλιού Στόχος: Επεξήγηση του σχήματος 3-31 α) από το βιβλίο του Jan M. Rabaey. Σύντομη ανασκόπηση θεωρίας.

Χωρητικότητα Καναλιού Χωρητικότητα πύλης-καναλιού CGC, το κυριότερο παρασιτικό στοιχείο για τα κυκλώματα MOS. Διαίρεσή της σε 3 συνιστώσες: CGCB , CGCD και CGCS (αντίστοιχα Gate-Body , Gate-Drain και Gate-Source).

Χωρητικότητα Καναλιού- CGCB Περιοχή αποκοπής. Δεν υπάρχει κανάλι. Η όποια χωρητικότητα βρίσκεται μεταξύ της πύλης και του υποστρώματος

Χωρητικότητα Καναλιού - CGCD ,CGCS Ωμική περιοχή. Σχηματίζεται στρώση αντιστροφής η οποία λειτουργεί σαν αγωγός μεταξύ της πηγής και της υποδοχής. CGCB=0. Συμμετρία στην κατασκευή πηγής και υποδοχής επιβάλλει ομοιόμορφη κατανομή χωρητικότητας.

Χωρητικότητα Καναλιού- CGCS Περιοχή κορεσμού, το κανάλι εξαντλείται. Χωρητικότητα μεταξύ πύλης και υποδοχής μηδενική. Χωρητικότητα μεταξύ πύλης και υποστρώματος μηδενική. Άρα όλη η χωρητικότητα υφίσταται μεταξύ της πύλης και της πηγής.

Κατανομή της χωρητικότητας CGC-VGS, VDS=0

Κατανομή της χωρητικότητας CGC Περιοχή 1: VGS<<VT . Βρισκόμαστε στην περιοχή αποκοπής. Δεν υπάρχει κανάλι. Άρα η χωρητικότητα είναι WLCox. Περιοχή 2: VGS VT. Αρχίζει να δημιουργείται το κανάλι μεταξύ υποδοχής και πηγής οπότε έχουμε μείωση της χωρητικότητας της πύλης ως προς το υπόστρωμα αλλά παράλληλη αύξηση της χωρητικότητας της πύλης ως προς την ομοιόμορφη κατανομή χωρητικότητας της πηγής και υποδοχής. Περιοχή 3: VGS>>VT. Είμαστε πλέον στην ωμική περιοχή, όπου η CGCB=0 και η ομοιόμορφη κατανομή χωρητικότητας από πηγή και υποδοχή (0.5WLCox).

Κατανομή της χωρητικότητας CGC Σχόλια: Η περιοχή 2 είναι πολύ σημαντική από σχεδιαστικής απόψεως διότι έχουμε μεγάλη διακύμανση στην χωρητικότητα όταν η τάση VGS=VT και θα έπρεπε να αποφεύγουμε την περιοχή αυτή εάν θέλουμε να επιτύχουμε ομαλή γραμμική συμπεριφορά . Έπεται γραφική παράσταση του παραδείγματος 3.9 για χρήση κυκλωματικού προσομοιωτή για εξαγωγή χωρητικοτήτων.

Χρήση Κυκλωματικού εξομοιωτή για εξαγωγή χωρητικοτήτων (Παράδειγμα 3 Χρήση Κυκλωματικού εξομοιωτή για εξαγωγή χωρητικοτήτων (Παράδειγμα 3.9)

Υπόμνημα