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NMOS管的输出特性

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a NMOS管的输出特性仿真结果与分析说明,取L=2um,W(单位为um)的值依据自己的学号设定。即NMOS管的宽长比(W/L)等于自己的学号的最后两位数。

图 a.1 原理图 (W=u,L=2u) 图 a.2仿真结果

b.取L=0.5 um, W的值依据自己的学号设定。即NMOS管的宽长比(W/L)等于自己的学号的最后两位数。

图 b.1 原理图 (W=13.5u,L=0.5u) 图 b.2 仿真结果

c:取L=0.5 um, W的值依据自己的学号设定。即NMOS管的宽长比(W/L)等于自己的学号的最后两位数。

图 c.1 原理图 (W=13.5u,L=0.5u) 图 c.2 仿真结果

分析说明:①图a.2的W=u,L=2u,图b.2的W=13.5u,L=0.5u,但它们的宽长比相等,从两个仿真图可以计算对比看出:当vdd大于驱动电压时,id随着vdd的变化中,图b.2的漏电流变化增量比图a.2的变化增量大,即长L取得越大它工作在保和区的漏电流越稳定受它影响小,但是对应相同的vddL取得大的漏电流小。

②图b.2和图c.2的宽、长取值都相同,但图c.2的vbs=-0.4v ,而图b.2vbs=0,即图c.2存在体效应,随

着vin(vgs)增大,源和衬底的电压差增大,导致开启电压vth增大,过驱动电压降低。

2.以VG为参数,对于每种组合结构,画出IX关于VX的函数曲线草图和写出解析式,同时采用EDA软件验证。假设λ=γ=0。

图二.a

当VGS=2V时PMOS打开,NMOS打开 图二.b 当VGS= -2V时PMOS打开,NMOS关断

分析说明:

当VGS=2V,时PMOS,NMOS打开,当VDS较大时也将会有电流流过PMOS管; 当VGS= -2V时PMOS打开,NMOS关断。Ix=ISP+IDN=

1W1W

UnCox()(Vx−VG−|Vthp|)2+UnCox()[(Vg−Vth)−Vx]2 2L2L

图二.c

当VGS=2V 图二.d 当VGS=-2V时

分析说明:当VGS=2V时PMOS,NMOS打开,当VDS增大到一定程度时(VDS>2.8V)将会有电流流过PMOS管;VGS= -2V时PMOS打开,NMOS关断。

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