第讲 MOS管的电容和
第4讲 MOS管外特性和寄生电容 直流特性 PMOS管测试电路 PMOS管输入输出特性分析文件 *------ 例04: ST02 PMOS 输入特性分析------------- *------------------------------------------------ .option post=2 $输出波形文件 *------------------------------------------------ .option search="d:/hspice2011/libs" $指定库路径 *------------------------------------------------ .lib "st02.lib" tt $指定模型库和入口 *------------------------------------------------ .temp 25 $指定环境温度 *------------------------------------------------ m1 nd ng gnd gnd mp w=20u l=1u vgs ng gnd 0 vds nd gnd -5 *------------------------------------------------ .print dc i1(m1) $记录m第一节点的电流 *------------------------------------------------ .dc vgs 0 -5 0.01 .dc vds 0 -5 0.01 vgs 0 -5 0.5 .end PMOS输入输出特性曲线 阈值电压测量 输出特性曲线 线性区和饱和区的实验划分方法 一些概念问题 MOS管理的理想输出特性是什么？ 晶体管能够放大信号的根本原因？ 晶体管能放大信号的根本原因？ 数字电路中MOS管理的主要工作区域是什么？ 在模拟电路中MOS管理的主要工作区域是什么？ MOS理想的管道输出特性 晶体管放大信号的根本原因 晶体管具有控制恒流的特点。 电路中的MOS管的工作区 数字电路 静态时在线性区或截止区。 动态通过饱和区。 模拟电路 多处于饱和区。MOS管的饱和区相当于双极晶体管的放大区。 MOS管道的动态特性 数字电路 速度(延迟)和动态功耗。 模拟电路 带宽、转换速率、稳定性等。 影响动态特性的根本原因 电路中有电容。电子线路的动态特性是RC问题。 CMOS电路速度与寄生电容的关系 若完全没有寄生电容和电感，CMOS数字电路的速度可以无限快. 若完全没有寄生电容和电感，CMOS数字电路的功耗几乎为零. 结论：寄生电容器的影响CMOS电路性能的主要因素. MOS管道的寄生电容器无法消除 电极寄生电容器 寄生电容器在源(漏)区 寄生电容存在于源(漏)区和体之间。 源(漏)区寄生电容是PN结电容。 寄生电容在源(漏)区PN结电容。 寄生电容与源(漏)区的面积和周长成正比。 仿真分析MOS给出电路动态特性时，应给出电路动态特性PS,PD,AS,AD等参数。 MOS管寄生电容 用作电容器MOS管特性 堆积状态 当VGS<0时，空穴被吸附(堆积)到栅氧化层下方，相当于电容的一个极板(另一个极板为多晶)。 等效电容器堆积状态 主要的电容Cgb大电阻串联在一起 耗尽状态 强反型状态 模拟格栅电容的模拟文件 *-------例5：MOS管栅极电容测量 ----------------------- .option post=2 .option search="d:/hspice2011/libs" .option dccap $按直流电容计算 .lib "st02.lib" tt *----------------------------------------------------- .param PL=2.0u PW=10u *----------------------------------------------------- m1 gnd ng gnd gnd mn l=PL W=PW vg ng gnd 0 *----------------------------------------------------- .dc vg -5 5 0.01 *----------------------------------------------------- .print LX18(m1) $LX18 是直流格栅电容器的别名 .end 栅电容随VG变化的曲线 问题 NMOS如何连接管道作为电容？工作状态如何？工作状态如何？如何调整电容器的大小？ * * (1)输入转移特性 VDS固定，ID与VGS的关系 (2)输出特性 各种固定VGS，ID与VDS