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vgs-vth与v*

热度 1已有 3857 次阅读| 2014-6-3 21:09 |个人分类:模拟电路设计

上一篇blog讲vgs-vth与vdsat，可惜又被屏蔽了，只好发论坛上。现在说说另一个指标v*。这个东西没有统一的叫法，所以先从定义开始说起。mos用在模拟电路里最重要的参数就是gm，由于功耗也很重要，所以另一个重要参数是I。往往人们需要用功耗换速度，I越大gm越大，但作为讲性价比的工程师就想到了参数I/gm。在简单模型里，可以很容易推导出gm=2I/vdsat，所以vdsat=2I/gm。在复杂模型里，2I/gm与vdsat没有了直接关系，但是仍然可以定义2I/gm作为一个相似的电压值，有人就叫他V*。

这么看起来V*其实与模型关系不大，不论什么样的模型都可以计算出V*，不像vdsat，在有的模型里就不存在。V*的一个特点就是在从饱和区向亚阈值区变化时，V*先变小再接近不变，这说明一个管子在接近亚阈值区后性价比较高，但是进一步降低vgs-vth意义就不大了。

现在看起来，我们就有了vdsat，v*，vgs-vth这三个变量，其实还有一个vgseff，这是模型里用于计算的一个中间变量。在简单模型里他们是一样的，在其他模型里就没有直接关系了，其含义也是各有不同。不过如果去做参数扫描，就会发现这几个值在亚阈值区和饱和区是接近的。特别的，用我手头几个模型可以发现一些其他规律。1.如果考虑速度饱和，vdsat按理会小于vgs-vth，但实际并不一定如此，说明还需要用其他效应来解释。2. vgseff与vgs-vth是最接近的。3. V*与vgseff也很接近，只有vdsat偏离的较远。V*与vgseff比较接近，在level2的模型里可以得到相对容易的解释，就留给大家自己琢磨了。