饱和区工作(续)Ip饱和区VGS3线性区VGS2VGS1ESESESVos漏电流的饱和西安交通大学微电子学系17
2008-3-19 微电子学系 17 饱和区工作(续) Active Region 线性区 漏电流的饱和
线性区到饱和区变化饱和区临界三极管区临界三极管区饱和区THNTH(b)(a)饱和区和三级管区示意图西安交通大学微电子学系18
2008-3-19 微电子学系 18 线性区到饱和区变化 饱和区和三级管区示意图
电流源与过驱动电压VODVDD1221DVk'(W / L)判断器件是否工作在饱和区时，以及在对电路的某些性能进行设计时（如偏置、输入/输出幅值等），应用Vop可以变得非常方便。过驱动电压则完全由漏电流的值决定。西安交通大学微电子学系19
2008-3-19 微电子学系 19 电流源与过驱动电压 2 '( / ) D OD GS TH I V VV kW L =−= 判断器件是否工作在饱和区时，以及在对电路的某些性能 进行设计时（如偏置、输入/输出幅值等），应用VOD可以 变得非常方便。过驱动电压则完全由漏电流的值决定
NMOS晶体管I-V特性(长沟道)一总结C.DVps=VGs-VTK10DSV=2.5V截至区：VGs-V-≤05线性区饱和区IDs = 0(SVcs=2.0V线性区：0<Vps<VGs-VT3KWVcs=1.5V[2(VGs -ViN)VDs -VBsDS21V.-10V截至区饱和区：0<VGs-V≤Vps00.51.522.5Vbs(V)KWNMOStransistor.0.25um,Ld=10um-VN)W/L=1.5, VpD=2.5V,V=0.4VDS2西安交通大学微电子学系20
2008-3-19 微电子学系 20 NMOS晶体管I-V特性(长沟道)－总结 截至区：VGS-VT≤0 线性区：0<VDS<VGS-VT 饱和区：0<VGS-VT≤VDS ' 2 ( ) (1 ) 2 DS GS TN DS eff K W I VV V L = −+ λ 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 1 2 3 4 5 6x 10-4 VDS(V) I DS(A) VGS= 2.5 V VGS= 2.0 V VGS= 1.5 V VGS= 1.0 V 线性区 饱和区 VDS = VGS - VT 截至区 VGS G S D BVDS ' 2 ( ) 2 DS GS TN K W I VV L = − ' 2 [2( ) ] 2 DS GS TN DS DS K W I V VV V L = −− 0 DS I = NMOS transistor, 0.25um, Ld = 10um, W/L = 1.5, VDD = 2.5V, VT = 0.4V
3.二级效应 (1)沟道长度调制效应(Channel Length Modulation)VGVGVos1Vos2>Vos1ntntntnpinch-offpinch-offo0X1V(X2) =VGs-V(X1)=VGS-VTHVTHL=L-1+△L/ L(1 + aVDs), aVDs = △L / L1Wμ,Cox(VGs -VTH)(1 + aVDs)2L西安交通大学微电子学系21
2008-3-19 微电子学系 21 3.二级效应(1)沟道长度调制效应(Channel Length Modulation) L' = L − ΔL 1/ L' = 1 L (1 + ΔL/ L) 1/ L' = 1 L (1 + λVDS), λVDS = ΔL/ L 2 ( ) (1 ) 2n OX D GS TH DS C W I VV V L μ= −+ λ L L’