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MOS管 V-I特性曲线模拟总结(理论部分)

热度 10已有 426 次阅读| 2023-1-31 11:02 |系统分类:芯片设计| 学习总结

以nmos为例,总结了我在学习电路设计用到过的一些理论知识


首先,设计电路要保证mos管工作在正确的区域,一般为了使电路稳定,都会让MOS管工作在饱和区。

根据拉扎维的书 mos管分为了3个区,如下图所示

image.png

当Vgs小于Vth时,管子处于截止区,管子未导通,整个电路将没有电流;

当Vgs大于Vth,但Vds小于Vgs,只有gate和source端导通,Ids电流大小可由gate端电压控制,处于三极管区域;

当Vgs大于Vth,且Vds大于Vgs时整个管子都被导通,Ids基本不随Vgs的变化而变化,电流处于相对稳定状态。


其次,一些重要参数计算用到的公式

工作在饱和区可以使用以下公式

Id.max=(1/2)μC(W/L)(Vgs-Vth)    ①

gm=μC(W/L)(Vgs-Vth)             ②

gm是Id对Vgs求导得到的,所以记住①,②也能推导出来。

从公式中我们可以看出来MOS的性能与自身工艺参数μC有关,我们在设计电路时能改变的参量W,L与Vgs


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