1、對(duì)于一個(gè)mos管,哪些屬于設(shè)計(jì)可控參數(shù)?哪些屬于工藝參數(shù)?
設(shè)計(jì)可控參數(shù):溝道的長(zhǎng)度和寬度
工藝參數(shù):氧化層厚度、襯底摻雜濃度
2、什么是標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝?什么是深N阱工藝它們分別有什么特點(diǎn)?
標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝:就是在同一塊襯底上集成NMOS和PMOS,比如在一塊p襯底可以先做一個(gè)nmos然后再做一個(gè)N阱,再在N阱中摻入p+區(qū)形成PMOS,如下圖所示:
問(wèn)題:NMOS的襯底和PMOS的襯底可以分別接不同電位嗎?
答:對(duì)于NMOS而言,所有襯底都接在一起,一般接地,對(duì)于PMOS而言,由于N阱可以隔離,故PMOS的襯底可以接不同電位。
深N阱工藝:就是在p襯底上,通過(guò)摻雜形成一個(gè)深N然后再形成一個(gè)P阱,制作NMOS,可以實(shí)現(xiàn)器件隔離的作用,同時(shí)提高了電路的性能,缺點(diǎn)是電路面積增大、費(fèi)用較高。
3、NMOS和PMOS管的符號(hào)表示,電流方向?
對(duì)于NMOS:電流由D流向S
對(duì)于PMOS:電流由S流向D
4、MOS管的應(yīng)用有哪些?
(1)MOS管可以作為開(kāi)管使用。
(2)MOS管可以作為一個(gè)壓控電流源使用(VCCS)
5、BJT可不可以作為開(kāi)關(guān)使用?為什么?
答:BJT作為開(kāi)管效果不好,因?yàn)榇嬖赽流向e的電流,不如mos管,mos管的柵極為一個(gè)電容,無(wú)電流流過(guò)。
6、MOS管的閾值電壓受哪些因素影響?
7、MOS管的Vth是一個(gè)固定值嗎?
答:對(duì)于給定溫度下的Vth可以近似看作一個(gè)恒定值,但是對(duì)于高精度要求的情況下,Vth并不是一個(gè)可靠的數(shù)值。
8、怎樣理解MOS管的截止區(qū)、深線性區(qū)、線性區(qū)(三極管區(qū))、飽和區(qū)?
截止區(qū):是對(duì)于而言的,對(duì)于S端接地,可以看作當(dāng),若S端不是0電位,則為。
深線性區(qū):是對(duì)于而言的,此時(shí)默認(rèn),有,深線性區(qū)可以看作一個(gè)壓控電阻。
線性區(qū):又稱三極管區(qū),也是對(duì)而言的,有Vds≤Vgs-Vth
飽和區(qū):也是對(duì)而言的,若,則稱此時(shí),MOS管進(jìn)入飽和區(qū)。
9、MOS管在各個(gè)區(qū)的I/V關(guān)系如何?
答:
在截止區(qū):
(1)在三極管區(qū):
(2)在深線性區(qū):
(3)對(duì)于長(zhǎng)溝道器件而言,在飽和區(qū):
10、什么是過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓?
答:
注意不同對(duì)應(yīng)著不同的過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓,并不是定值。
11、怎么理解、、?
就是一個(gè)純交流小信號(hào),而則是相當(dāng)于偏置電流,為一個(gè)直流信號(hào),則是在一個(gè)直流上駝伏一個(gè)小的交流信號(hào)。
12、怎么理解“小信號(hào)”?
13、推導(dǎo)跨導(dǎo)公式,并解釋其物理意義
注意:此處可以看出,為交流小信號(hào)的放大倍數(shù)。反應(yīng)了柵壓對(duì)溝道電流的控制能力。
的計(jì)算公式如下:
注:、、、為四個(gè)變量。
14、怎么理解交流小信號(hào)模型?分別畫(huà)出NMOS和PMOS的小信號(hào)等效模型
答:交流小信號(hào)模型,將電路中的直流源看作接地,此時(shí)的輸入為純交流
對(duì)于NMOS而言:
對(duì)于PMOS而言:
15、怎么理解體效應(yīng)(背柵效應(yīng))?
對(duì)于NMOS而言,體效應(yīng)就是S源端與襯底B的電位不一致。而引起的閾值電壓的改變。
16、什么是體效應(yīng)系數(shù)?體效應(yīng)系數(shù)由什么決定?
為體效應(yīng)系數(shù),對(duì)于NMOS為正、對(duì)于PMOS為負(fù)。由工藝決定,單位為.
17、畫(huà)出考慮體效應(yīng)的MOS等效小信號(hào)模型
18、什么是溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)?
短溝道器件比較明顯,當(dāng)器件進(jìn)入飽和區(qū)時(shí),溝道產(chǎn)生夾斷,有效溝道長(zhǎng)度發(fā)生改變,會(huì)導(dǎo)致溝道電阻減小,溝道電流增加。
19、什么是溝道長(zhǎng)度調(diào)制系數(shù)?溝道長(zhǎng)度調(diào)制系數(shù)由什么決定?越大越好還是越小越好?
溝道長(zhǎng)度調(diào)制系數(shù)由工藝和設(shè)計(jì)同時(shí)影響。越小越好,溝道效應(yīng)越不明顯。
20、畫(huà)出考慮溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)的MOS小信號(hào)等效模型
溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)可以等效為一個(gè)輸出電阻的作用。其表達(dá)式可以寫(xiě)為:
21、解釋亞閾值導(dǎo)通,并說(shuō)明其特性。
理想情況下,當(dāng)時(shí),,但是實(shí)際情況并非如此,在亞閾值區(qū),也會(huì)存在一定的電流。
在亞閾值區(qū),當(dāng)Vds≥100mV時(shí),看作飽和,電流與呈指數(shù)關(guān)系。
亞閾值區(qū)的特點(diǎn):(1)功耗低(2)噪聲大(3)速度慢
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