КМДП- инверторы. (Лекция 2) презентация

Содержание

Слайд 1Лекция 2
КМДП- инверторы. Структура. Принцип работы, реализация логических функций.
Передаточная характеристика в

КМДП- схеме. Напряжение и ток переключения, зависимость от размеров транзисторов и от числа входов.
Эффект защелки в КМДП- схемах.



Слайд 2КМДП- инверторы. Структура. Принцип работы.


Слайд 3ОСНОВНЫЕ ДОСТОИНСТВА КМДП-СХЕМ
Потребление мощности в статическом состоянии пренебрежимо мало
Высокая помехоустойчивость

(т.к. U0= 0, U1 = Vdd)

Слайд 4Передаточная характеристика в КМДП-схеме
Задачи
Дано: KP, W, L, Uип
Определить выходной ток МДП-транзистора

в любой точке передаточной характеристики.

2. Известно: KP, W, L (или βn), Uпорn, Uпорp, Uип
Определить максимальный сквозной ток в МДП-транзист.

Слайд 5Передаточная характеристика Зависимость от отношения Wp/Wn


Слайд 6Реализация логических функций


Слайд 7Передаточная характеристика Зависимость от число входов
Смещение точки переключения КМДП в схемах

2-И-НЕ и 2-ИЛИ-НЕ для случаев, когда открыты все транзисторы (1+2) и по одной паре транзисторов (1, 2 - нижняя или верхняя)

Слайд 8Эффект защелки в КМДП- схемах


Слайд 9Паразитные биполярные транзисторы в КМДП-структуре

Паразитная тиристорная структура в интегральном КМДП–элементе


Условие защелкивания βnpn βpnp > 1


Слайд 10Тиристорная структура с учетом сопротивлений кармана и подложки

Условие защелкивания с

учетом паразитных сопротивлений




Слайд 11Характеристики паразитных элементов, участвующих в защелкивании
βpnp вертикального биполярного транзистора, зависит

от:
- глубины кармана,
- концентрации в кармане,
- встроенного поля в кармане.

βnpn латерального биполярного транзистора, зависит от:
- топологических размеров, определяющих ширину базы,
- концентрации примеси в области полевого окисла,
- глубины кармана.


Слайд 12Вольтамперная характеристика тиристора

IS, VS – ток и напряжение включения, IH, VH

– ток и напряжение удержания

Слайд 13Испытания на устойчивость к защелкиванию в статическом режиме

Схема включения тиристора открыванием

p+-n перехода

Условие включения тиристора


Слайд 14Испытания на устойчивость к защелкиванию в статическом режиме (2)

Схема включения тиристора

открыванием n+-p перехода

Условие включения тиристора


Слайд 15Методы подавления защелкивания
Технологические :
- уменьшение коэффициентов β паразитных биполярных транзисторов,
-

использование ретроградного кармана,
- использование эпитаксиальных структур.

Топологические :
- размещение контактов к карману и подложке.
- охранные области, собирающие и блокирующие носителей заряда

Слайд 16Охранные области

Охранная n+ область для улавливания основных носителей в N -

кармане


Охранная p+ область для улавливания основных носителей в p – подложке


Слайд 17Топология МДП транзисторов с охранными кольцами

а) - p-МДП транзистор с p+

охранным кольцом, собирающим неосновные носители (дырки) в N-кармане
б) - n-МДП транзистор с n+ охранным кольцом, собирающим неосновные носители (электроны) в p-подложке

Слайд 18Books/Digital Logic Test


Слайд 19Схемотехнические модели
МДП-транзисторов


Слайд 20Эквивалентная схема PSPIСE модели МДП транзистора



LEVEL=1, 2, 3…


Слайд 21Модель level 1. Уравнения для токов
Отсечка: Ic=0
Крутая область



Пологая область






Слайд 22Константы для расчета параметров модели

PHI = (kT/q) ln(NA/ni )
KP =

μCOK
COK = ε0 εOK /TOX

Слайд 23Выходная проводимость и выходное сопротивление в пологой области



Слайд 24Модель level 2. Уравнения для токов
Используются уравнения модели Мейера (приближение плавного

канала).



Учтены:
- эффект модуляции длины канала в пологой области,
- зависимость заряда в ОПЗ от Uпи и Uси.


Слайд 25Модель level 2: три новых эффекта
Эффект короткого канала (Зависимость порогового

напряжения от длины канала)
Эффект узкого канала (Зависимость порогового напряжения от ширины канала)
Зависимость подвижности от поперечного электрического поля (поле затвора)

Слайд 26Эффект короткого канала
Канал длинный, если Lэфф >> Xj



Слайд 27Эффект узкого канала


Слайд 28Модель level 3. Использование полуэмпирических уравнений и параметров









Слайд 29BSIM (Berkeley Short-channel IGFET model) SPICE модели

Представление электрических параметров

Вычисление параметров для

расчета порогового напряжения

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика