Моделирование выходного сопротивления МОПТ

Одна из проблем в короткоканальных приборах состоит в том, что ток в режиме насыщения (на пологом участке) продолжает заметно расти при увеличении VDS . Для цифровой схемотехники, работающей на большом сигнале, это не так существенно, но в аналоговых схемах это является большой проблемой, поскольку приводит к изменению выходного сопротивления транзистора. Приращение тока в режиме насыщения тока МОПТ, с точки зрения его малосигнальной эквивалентной схемы, равносильно добавлению параллельно идеальному источнику тока некоторого, обычно довольно большого внутреннего сопротивления:

.                         

Считается, что увеличение тока при VDS> VDSAT происходят за счет трех эффектов:

а)модуляциидлиныканала (channel length modulation, CLM);

б)  эффекта понижения барьера стоком (DIBL);

в)  паразитного тока ударной ионизации (SCBE), который становится заметен только при больших VDS.

Классификацию этих эффектов проводят на основе анализа зависимости тока и выходного сопротивления МОПТ от VDS(рис. 5.15).

                   

Рис. 5.15. Выходная ВАХ и выходное сопротивление короткоканального МОПТ

С некоторой степенью произвола считается, что участок сильного роста Rout обусловлен модуляцией длины канала (CLM); участок ВАХ, где Rout максимально, приписывается DIBL эффекту, а участок уменьшения Rout — эффекту ударной ионизации (SCBE).

Ток канала в режиме насыщения является гладкой функцией Vds, и поэтому для моделирования этого участка используют линейную аппроксимацию

, (5.13.2)

где параметр

                (5.13.3)

определяется как аналог напряжения Эрли в биполярном транзисторе.

Далее предполагается, что все механизмы, дающие вклад в напряжение Эрли (VА), являются независимыми и могут вычисляться отдельно друг от друга, что эквивалентно суммированию обратных значений параллельных выходных сопротивлений, соответствующих этим механизмам:

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector