Drainstrom im Sättigungsbereich im MOS-Transistor Taschenrechner

✖Die Kanalbreite stellt die Breite des leitenden Kanals innerhalb eines MOSFET dar und wirkt sich direkt auf die Strommenge aus, die er verarbeiten kann.ⓘ Kanalbreite [W]			+10% -10%
✖Die Sättigungselektronendriftgeschwindigkeit stellt die Elektronendriftgeschwindigkeit bei Sättigung in einem MOSFET dar, der sich bei niedrigen elektrischen Feldern befindet.ⓘ Sättigungselektronendriftgeschwindigkeit [V_d(sat)]			+10% -10%
✖Eine Ladung ist die grundlegende Eigenschaft von Materieformen, die in Gegenwart anderer Materie elektrostatische Anziehung oder Abstoßung zeigen.ⓘ Aufladen [q]			+10% -10%
✖Der Kurzkanalparameter ist ein Parameter (möglicherweise modellspezifisch), der zur Beschreibung einer Eigenschaft des Kanalbereichs in einem Kurzkanal-MOSFET verwendet wird.ⓘ Kurzkanalparameter [n_x]			+10% -10%
✖Die effektive Kanallänge ist der Teil des Kanals, der aktiv Strom leitet, wenn der Transistor in Betrieb ist.ⓘ Effektive Kanallänge [L_eff]			+10% -10%

✖Der Drainstrom im Sättigungsbereich ist der Strom, der vom Drain-Anschluss zum Source-Anschluss fließt, wenn der Transistor in einem bestimmten Modus arbeitet.ⓘ Drainstrom im Sättigungsbereich im MOS-Transistor [I_D(sat)]

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Formel

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Drainstrom im Sättigungsbereich im MOS-Transistor

Formel

`"I"_{"D(sat)"} = "W"*"V"_{"d(sat)"}*int("q"*"n"_{"x"},x,0,"L"_{"eff"})`

Beispiel

`"184.2744A"="2.678m"*"5.773m/s"*int("0.3C"*"5.12",x,0,"7.76m")`

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Drainstrom im Sättigungsbereich im MOS-Transistor Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Drainstrom im Sättigungsbereich = Kanalbreite*Sättigungselektronendriftgeschwindigkeit*int(Aufladen*Kurzkanalparameter,x,0,Effektive Kanallänge)
I_D(sat) = W*V_d(sat)*int(q*n_x,x,0,L_eff)
Diese formel verwendet 1 Funktionen, 6 Variablen

Verwendete Funktionen

int - Das bestimmte Integral kann zur Berechnung der vorzeichenbehafteten Nettofläche verwendet werden, d. h. der Fläche über der x-Achse minus der Fläche unter der x-Achse., int(expr, arg, from, to)

Verwendete Variablen

Drainstrom im Sättigungsbereich - (Gemessen in Ampere) - Der Drainstrom im Sättigungsbereich ist der Strom, der vom Drain-Anschluss zum Source-Anschluss fließt, wenn der Transistor in einem bestimmten Modus arbeitet.
Kanalbreite - (Gemessen in Meter) - Die Kanalbreite stellt die Breite des leitenden Kanals innerhalb eines MOSFET dar und wirkt sich direkt auf die Strommenge aus, die er verarbeiten kann.
Sättigungselektronendriftgeschwindigkeit - (Gemessen in Meter pro Sekunde) - Die Sättigungselektronendriftgeschwindigkeit stellt die Elektronendriftgeschwindigkeit bei Sättigung in einem MOSFET dar, der sich bei niedrigen elektrischen Feldern befindet.
Aufladen - (Gemessen in Coulomb) - Eine Ladung ist die grundlegende Eigenschaft von Materieformen, die in Gegenwart anderer Materie elektrostatische Anziehung oder Abstoßung zeigen.
Kurzkanalparameter - Der Kurzkanalparameter ist ein Parameter (möglicherweise modellspezifisch), der zur Beschreibung einer Eigenschaft des Kanalbereichs in einem Kurzkanal-MOSFET verwendet wird.
Effektive Kanallänge - (Gemessen in Meter) - Die effektive Kanallänge ist der Teil des Kanals, der aktiv Strom leitet, wenn der Transistor in Betrieb ist.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Kanalbreite: 2.678 Meter --> 2.678 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Sättigungselektronendriftgeschwindigkeit: 5.773 Meter pro Sekunde --> 5.773 Meter pro Sekunde Keine Konvertierung erforderlich
Aufladen: 0.3 Coulomb --> 0.3 Coulomb Keine Konvertierung erforderlich
Kurzkanalparameter: 5.12 --> Keine Konvertierung erforderlich
Effektive Kanallänge: 7.76 Meter --> 7.76 Meter Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

I_D(sat) = W*V_d(sat)*int(q*n_x,x,0,L_eff) --> 2.678*5.773*int(0.3*5.12,x,0,7.76)

Auswerten ... ...

I_D(sat) = 184.27442601984

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

184.27442601984 Ampere --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

184.27442601984 ≈ 184.2744 Ampere <-- Drainstrom im Sättigungsbereich

(Berechnung in 00.020 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Vignesh Naidu

Vellore Institut für Technologie (VIT), Vellore, Tamil Nadu

Vignesh Naidu hat diesen Rechner und 25+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Dipanjona Mallick

Heritage Institute of Technology (HITK), Kalkutta

Dipanjona Mallick hat diesen Rechner und 50+ weitere Rechner verifiziert!

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Äquivalenzfaktor der Seitenwandspannung

Gehen Äquivalenzfaktor der Seitenwandspannung = -(2*sqrt(Eingebautes Potenzial von Seitenwandverbindungen)/(Endspannung-Anfangsspannung)*(sqrt(Eingebautes Potenzial von Seitenwandverbindungen-Endspannung)-sqrt(Eingebautes Potenzial von Seitenwandverbindungen-Anfangsspannung)))

Ziehen Sie den Strom im linearen Bereich herunter

Gehen Pulldown-Strom im linearen Bereich = sum(x,0,Anzahl paralleler Treibertransistoren,(Elektronenmobilität*Oxidkapazität/2)*(Kanalbreite/Kanallänge)*(2*(Gate-Source-Spannung-Grenzspannung)*Ausgangsspannung-Ausgangsspannung^2))

Knotenspannung bei gegebener Instanz

Gehen Knotenspannung bei gegebener Instanz = (Transkonduktanzfaktor/Knotenkapazität)*int(exp(-(1/(Knotenwiderstand*Knotenkapazität))*(Zeitraum-x))*In den Knoten fließender Strom*x,x,0,Zeitraum)

Ziehen Sie den Strom in den Sättigungsbereich

Gehen Sättigungsbereich Pulldown-Strom = sum(x,0,Anzahl paralleler Treibertransistoren,(Elektronenmobilität*Oxidkapazität/2)*(Kanalbreite/Kanallänge)*(Gate-Source-Spannung-Grenzspannung)^2)

Sättigungszeit

Gehen Sättigungszeit = -2*Ladekapazität/(Transkonduktanz-Prozessparameter*(Hohe Ausgangsspannung-Grenzspannung)^2)*int(1,x,Hohe Ausgangsspannung,Hohe Ausgangsspannung-Grenzspannung)

Zeitverzögerung, wenn NMOS im linearen Bereich arbeitet

Gehen Linearer Bereich in der Zeitverzögerung = -2*Sperrschichtkapazität*int(1/(Transkonduktanz-Prozessparameter*(2*(Eingangsspannung-Grenzspannung)*x-x^2)),x,Anfangsspannung,Endspannung)

Drainstrom fließt durch den MOS-Transistor

Gehen Stromverbrauch = (Kanalbreite/Kanallänge)*Elektronenmobilität*Oxidkapazität*int((Gate-Source-Spannung-x-Grenzspannung),x,0,Drain-Quellenspannung)

Ladungsdichte im Verarmungsbereich

Gehen Dichte der Sperrschichtladung = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Dopingkonzentration des Akzeptors*modulus(Oberflächenpotential-Bulk-Fermi-Potenzial)))

Tiefe der mit dem Abfluss verbundenen Erschöpfungsregion

Gehen Region der Erschöpfungstiefe von Drain = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*(Eingebautes Verbindungspotential+Drain-Quellenspannung))/([Charge-e]*Dopingkonzentration des Akzeptors))

Drainstrom im Sättigungsbereich im MOS-Transistor

Gehen Drainstrom im Sättigungsbereich = Kanalbreite*Sättigungselektronendriftgeschwindigkeit*int(Aufladen*Kurzkanalparameter,x,0,Effektive Kanallänge)

Maximale Erschöpfungstiefe

Gehen Maximale Erschöpfungstiefe = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*modulus(2*Bulk-Fermi-Potenzial))/([Charge-e]*Dopingkonzentration des Akzeptors))

Fermipotential für P-Typ

Gehen Fermipotential für P-Typ = ([BoltZ]*Absolute Temperatur)/[Charge-e]*ln(Intrinsische Trägerkonzentration/Dopingkonzentration des Akzeptors)

Fermipotential für N-Typ

Gehen Fermipotential für N-Typ = ([BoltZ]*Absolute Temperatur)/[Charge-e]*ln(Donator-Dotierstoffkonzentration/Intrinsische Trägerkonzentration)

Eingebautes Potenzial in der Erschöpfungsregion

Gehen Eingebaute Spannung = -(sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Dopingkonzentration des Akzeptors*modulus(-2*Bulk-Fermi-Potenzial)))

Mit der Quelle verbundene Tiefe der Erschöpfungsregion

Gehen Region der Erschöpfungstiefe der Quelle = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*Eingebautes Verbindungspotential)/([Charge-e]*Dopingkonzentration des Akzeptors))

Äquivalente Großsignalkapazität

Gehen Äquivalente Großsignalkapazität = (1/(Endspannung-Anfangsspannung))*int(Sperrschichtkapazität*x,x,Anfangsspannung,Endspannung)

Substrat-Vorspannungskoeffizient

Gehen Substrat-Vorspannungskoeffizient = sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Dopingkonzentration des Akzeptors)/Oxidkapazität

Durchschnittliche Verlustleistung über einen bestimmten Zeitraum

Gehen Durchschnittliche Kraft = (1/Gesamtzeitaufwand)*int(Stromspannung*Aktuell,x,0,Gesamtzeitaufwand)

Äquivalente Großsignal-Verbindungskapazität

Gehen Äquivalente Großsignal-Verbindungskapazität = Umfang der Seitenwand*Seitenwandübergangskapazität*Äquivalenzfaktor der Seitenwandspannung

Arbeitsfunktion im MOSFET

Gehen Arbeitsfuntkion = Vakuumniveau+(Energieniveau des Leitungsbandes-Fermi-Level)

Seitenwandübergangskapazität ohne Vorspannung pro Längeneinheit

Gehen Seitenwandübergangskapazität = Null-Bias-Seitenwandübergangspotential*Tiefe der Seitenwand

Drainstrom im Sättigungsbereich im MOS-Transistor Formel

Drainstrom im Sättigungsbereich = Kanalbreite*Sättigungselektronendriftgeschwindigkeit*int(Aufladen*Kurzkanalparameter,x,0,Effektive Kanallänge)
I_D(sat) = W*V_d(sat)*int(q*n_x,x,0,L_eff)

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