1、對于一個mos管,哪些屬于設計可控參數?哪些屬于工藝參數?
設計可控參數:溝道的長度和寬度
工藝參數:氧化層厚度、襯底摻雜濃度
2、什么是標準CMOS工藝?什么是深N阱工藝它們分別有什么特點?
標準CMOS工藝:就是在同一塊襯底上集成NMOS和PMOS,比如在一塊p襯底可以先做一個nmos然后再做一個N阱,再在N阱中摻入p+區形成PMOS,如下圖所示:
問題:NMOS的襯底和PMOS的襯底可以分別接不同電位嗎?
答:對于NMOS而言,所有襯底都接在一起,一般接地,對于PMOS而言,由于N阱可以隔離,故PMOS的襯底可以接不同電位。
深N阱工藝:就是在p襯底上,通過摻雜形成一個深N然后再形成一個P阱,制作NMOS,可以實現器件隔離的作用,同時提高了電路的性能,缺點是電路面積增大、費用較高。
3、NMOS和PMOS管的符號表示,電流方向?
對于NMOS:電流由D流向S
對于PMOS:電流由S流向D
4、MOS管的應用有哪些?
(1)MOS管可以作為開管使用。
(2)MOS管可以作為一個壓控電流源使用(VCCS)
5、BJT可不可以作為開關使用?為什么?
答:BJT作為開管效果不好,因為存在b流向e的電流,不如mos管,mos管的柵極為一個電容,無電流流過。
6、MOS管的閾值電壓受哪些因素影響?
7、MOS管的Vth是一個固定值嗎?
答:對于給定溫度下的Vth可以近似看作一個恒定值,但是對于高精度要求的情況下,Vth并不是一個可靠的數值。
8、怎樣理解MOS管的截止區、深線性區、線性區(三極管區)、飽和區?
截止區:是對于而言的,對于S端接地,可以看作當,若S端不是0電位,則為。
深線性區:是對于而言的,此時默認,有,深線性區可以看作一個壓控電阻。
線性區:又稱三極管區,也是對而言的,有Vds≤Vgs-Vth
飽和區:也是對而言的,若,則稱此時,MOS管進入飽和區。
9、MOS管在各個區的I/V關系如何?
答:
在截止區:
(1)在三極管區:
(2)在深線性區:
(3)對于長溝道器件而言,在飽和區:
10、什么是過驅動電壓?
答:
注意不同對應著不同的過驅動電壓,并不是定值。
11、怎么理解、、?
就是一個純交流小信號,而則是相當于偏置電流,為一個直流信號,則是在一個直流上駝伏一個小的交流信號。
12、怎么理解“小信號”?
13、推導跨導公式,并解釋其物理意義
注意:此處可以看出,為交流小信號的放大倍數。反應了柵壓對溝道電流的控制能力。
的計算公式如下:
注:、、、為四個變量。
14、怎么理解交流小信號模型?分別畫出NMOS和PMOS的小信號等效模型
答:交流小信號模型,將電路中的直流源看作接地,此時的輸入為純交流
對于NMOS而言:
對于PMOS而言:
15、怎么理解體效應(背柵效應)?
對于NMOS而言,體效應就是S源端與襯底B的電位不一致。而引起的閾值電壓的改變。
16、什么是體效應系數?體效應系數由什么決定?
為體效應系數,對于NMOS為正、對于PMOS為負。由工藝決定,單位為.
17、畫出考慮體效應的MOS等效小信號模型
18、什么是溝道長度調制效應?
短溝道器件比較明顯,當器件進入飽和區時,溝道產生夾斷,有效溝道長度發生改變,會導致溝道電阻減小,溝道電流增加。
19、什么是溝道長度調制系數?溝道長度調制系數由什么決定?越大越好還是越小越好?
溝道長度調制系數由工藝和設計同時影響。越小越好,溝道效應越不明顯。
20、畫出考慮溝道長度調制效應的MOS小信號等效模型
溝道長度調制效應可以等效為一個輸出電阻的作用。其表達式可以寫為:
21、解釋亞閾值導通,并說明其特性。
理想情況下,當時,,但是實際情況并非如此,在亞閾值區,也會存在一定的電流。
在亞閾值區,當Vds≥100mV時,看作飽和,電流與呈指數關系。
亞閾值區的特點:(1)功耗低(2)噪聲大(3)速度慢
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