MOS晶体管与双极型晶体管的比较.ppt

大规模模拟集成电路1 MOS与双极型晶体管的比较 大规模模拟集成电路2 本讲内容 MOS晶体管模型 双极型晶体管模型 MOS与双极型晶体管的比较 大规模模拟集成电路3 从双极型到MOS晶体管的过度 大规模模拟集成电路4 SIA预测的集成电路工艺发展 大规模模拟集成电路5 Moore定律 大规模模拟集成电路6 ISSCC2005论文的分布情况 大规模模拟集成电路7 不同工艺条件下采用MPW方式 加工芯片的成本 大规模模拟集成电路8 MOS晶体管的版图示意 大规模模拟集成电路9 MOS晶体管版图： 大规模模拟集成电路10 MOS晶体管版图： 的值 大规模模拟集成电路11 N-阱 CMOS工艺 大规模模拟集成电路12 MOS晶体管： 大规模模拟集成电路13 本讲内容 MOS晶体管模型 作为电阻的MOS晶体管 在强反状态作为放大器件的MOS晶体管 在弱反和强反状态之间的变换 在强反和速度饱和状态之间变换 电容与fT 双极型晶体管模型 MOS与双极型晶体管的比较 大规模模拟集成电路14 MOS晶体管IDS与VDS间的关系 大规模模拟集成电路15 MOS晶体管参数： 大规模模拟集成电路16 实例：作用于电容的模拟开关 大规模模拟集成电路17 实例：作用于电阻的模拟开关 大规模模拟集成电路18 体效应：寄生JFET 大规模模拟集成电路19 VBS不为零条件下的模拟开关 大规模模拟集成电路20 本讲内容 MOS晶体管模型 作为电阻的MOS晶体管 在强反状态作为放大器件的MOS晶体管 在弱反和强反状态之间的变换 在强反和速度饱和状态之间变换 电容与fT 双极型晶体管模型 MOS与双极型晶体管的比较 大规模模拟集成电路21 MOS晶体管：IDS与VGS的关系 大规模模拟集成电路22 MOST小信号模型：gm与rDS 大规模模拟集成电路23 跨导（传输电导）gm 大规模模拟集成电路24 MOST小信号模型：rDS 大规模模拟集成电路25 MOST小信号增益：AV 大规模模拟集成电路26 大增益设计 大规模模拟集成电路27 实例：单晶体管放大器 大规模模拟集成电路28 PMOS小信号模型 大规模模拟集成电路29 MOST小信号模型：gm与gmb 大规模模拟集成电路30 本讲内容 MOS晶体管模型 作为电阻的MOS晶体管 在强反状态作为放大器件的MOS晶体管 在弱反和强反状态之间的变换 在强反和速度饱和状态之间变换 电容与fT 双极型晶体管模型 MOS与双极型晶体管的比较 大规模模拟集成电路31 弱反条件下gm、IDS 与VGS的关系 大规模模拟集成电路32 跨导gm 与VGS的关系 大规模模拟集成电路33 转换电压VGSt 与弱反(wi)和强反(si) 大规模模拟集成电路34 不同沟道长度L下的转换电压VGSt 大规模模拟集成电路35 弱反(wi)和强反(si)之间的转换 大规模模拟集成电路36 弱反(wi)和强反(si)与比值gm/IDS 大规模模拟集成电路37 wi和si 间平滑变换EKV模型 大规模模拟集成电路38 弱反(wi)和强反(si)转换的电流IDSt 大规模模拟集成电路39 VGS VT与电流变换系数i间的关系 大规模模拟集成电路40 弱反和强反条件下的跨导gm 大规模模拟集成电路41 GM与反型状态系数i 大规模模拟集成电路42 本讲内容 MOS晶体管模型 作为电阻的MOS晶体管 在强反状态作为放大器件的MOS晶体管 在弱反和强反状态之间的变换 在强反和速度饱和状态之间变换 电容与fT 双极型晶体管模型 MOS与双极型晶体管的比较 大规模模拟集成电路43 速度饱和条件下IDS和gm与VGS之间的关系 大规模模拟集成电路44 饱和区与速度饱和 大规模模拟集成电路45 跨导gm与VGS 大规模模拟集成电路46 速度饱和：Vsat与 大规模模拟集成电路47 速度饱和：Vsat、与RS 大规模模拟集成电路48 强反(si)与速度饱和(vs)之间的转换电压VGSTvs 大规模模拟集成电路49 强反与速度饱和之间的转换电流VIDSvs 大规模模拟集成电路50 强反(si)与速度饱和(vs)状态的跨导gm 大规模模拟集成电路51 是速度饱和吗？ 大规模模拟集成电路52 不同时期晶体管技术的 强反、速度饱和的VGS-VT的数值 大规模模拟集成电路53 MOST在强反状态的工作范围 大规模模拟集成电路54 不同L条件下gm与VGS的关系(tox相同） 大规模模拟集成电路55 不同tox条件下gm与VGS的关系(toxLmin/50） 大规模模拟集成电路56 MOST的IDS,gm以及gm/IDS 大规模模拟集成电路57 栅电流 大规模模拟集成电路58 本讲内容 MOS晶体管模型 作为电阻的MOS晶体管 在强反状态作为放大器件的MOS晶体管 在弱反和强反状态之间的变换 在强反和速度饱和状态之间变换 电容与fT 双极型晶体管模型 MOS与双极型晶体管的比较 大规模模拟集成电路59 MOS晶体管电容 大规模模拟集成电路60 MOST的电容CGS与CGD 大规模模拟集成电路61 MOS晶体管的fT（条件iDS=iGS) 大规模模拟集成电路62 高速设计 大规模模拟集成电路63 fT的最大值与沟道长度L的关系 大规模模拟集成电路64 强反与速度饱和条件下fT的模型 大规模模拟集成电路65 强反与弱反条件下fT的模型 大规模模拟集成电路66 fT与状态系数i的关系 大规模模拟集成电路67 实例：是fT吗?（L=Lmin） 大规模模拟集成电路68 MOST电容CSB和CDB 大规模模拟集成电路69 射频（RF）模型 大规模模拟集成电路70 MOST简单模型总结 大规模模拟集成电路71 MOST模型逐渐复杂，参数增加 大规模模拟集成电路72 MOS模型的检验 大规模模拟集成电路73 本讲内容 MOS晶体管模型 双极型晶体管模型 MOS与双极型晶体管的比较 大规模模拟集成电路74 双极型晶体管（BJT） 大规模模拟集成电路75 双极型晶体管的ICE与VBE 大规模模拟集成电路76 BJT的小信号模型：gm与ro 大规模模拟集成电路77 BJT的电容：C 大规模模拟集成电路78 BJT的电容：CD 大规模模拟集成电路79 BJT的电容：C与CCS 大规模模拟集成电路80 双极型晶体管：fT 大规模模拟集成电路81 双极型晶体管：fT与ICE 大规模模拟集成电路82 BJT模型简单总结 大规模模拟集成电路83 本讲内容 MOS晶体管模型 双极型晶体管模型 MOS与双极型晶体管的比较 大规模模拟集成电