如果MOS器件的沟道长度L增加一倍,考虑沟道长度调制效应,工作在饱和区的n MOSFET的小信号等效电路中,跨导变为原来的多少
时间: 2024-03-31 18:33:43 浏览: 218
CMOS模拟集成电路设计复习题一学习教案.pptx
跨导是指输出电流与输入电压之间的增益,对于工作在饱和区的n MOSFET,其跨导可表示为:
gm = 2 * ID / (VGS - VTH)²
其中,ID为沟道电流,VGS为栅极-源极电压,VTH为阈值电压。
当沟道长度L增加一倍时,其电阻将变为原来的两倍,导致沟道电流减半,即ID' = ID / 2。同时,由于沟道长度调制效应,阈值电压将增加,即VTH' = VTH + γ(L - L0),其中γ为调制系数,L0为初始沟道长度。因此,跨导变为:
gm' = 2 * ID' / (VGS - VTH')²
= 2 * (ID / 2) / (VGS - VTH - γ(L - L0))²
= ID / (VGS - VTH - γ(L - L0))²
= gm / (1 + γ(L - L0) / (VGS - VTH))
可以看出,当沟道长度L增加一倍时,跨导将变为原来的1/(1 + γ(L - L0)/(VGS - VTH))倍。如果γ(L - L0)/(VGS - VTH)很小,可以近似认为跨导不变。但如果γ(L - L0)/(VGS - VTH)很大,跨导将显著下降。
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