Drainstrom des MOSFET im Sättigungsbereich Taschenrechner

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✖Der Transkonduktanzparameter ist definiert als das Verhältnis der Änderung des Ausgangsstroms zur Änderung der Eingangsspannung eines Geräts.ⓘ Transkonduktanzparameter [β]			+10% -10%
✖Die Gate-Source-Spannung bezieht sich auf die Potenzialdifferenz zwischen dem Gate-Anschluss und dem Source-Anschluss des Geräts. Diese Spannung spielt eine entscheidende Rolle bei der Steuerung der Leitfähigkeit des MOSFET.ⓘ Gate-Source-Spannung [V_gs]			+10% -10%
✖Die Schwellenspannung mit Zero Body Bias bezieht sich auf die Schwellenspannung, wenn keine externe Vorspannung an das Halbleitersubstrat (Body-Anschluss) angelegt wird.ⓘ Schwellenspannung mit Zero Body Bias [V_th]			+10% -10%
✖Kanallängenmodulationsfaktor, bei dem die effektive Kanallänge mit zunehmender Drain-Source-Spannung zunimmt.ⓘ Modulationsfaktor der Kanallänge [λ_i]			+10% -10%
✖Die Drain-Source-Spannung ist die Spannung zwischen Drain- und Source-Anschluss.ⓘ Drain-Quellenspannung [V_ds]			+10% -10%

✖Der Drainstrom bezieht sich auf den Strom, der während des Betriebs zwischen den Drain- und Source-Anschlüssen des Transistors fließt.ⓘ Drainstrom des MOSFET im Sättigungsbereich [I_d]

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Formel

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Drainstrom des MOSFET im Sättigungsbereich

Formel

`"I"_{"d"} = "β"/2*("V"_{"gs"}-"V"_{"th"})^2*(1+"λ"_{"i"}*"V"_{"ds"})`

Beispiel

`"0.013718A"="0.0025S"/2*("2.45V"-"3.4V")^2*(1+"9"*"1.24V")`

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Drainstrom des MOSFET im Sättigungsbereich Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Stromverbrauch = Transkonduktanzparameter/2*(Gate-Source-Spannung-Schwellenspannung mit Zero Body Bias)^2*(1+Modulationsfaktor der Kanallänge*Drain-Quellenspannung)
I_d = β/2*(V_gs-V_th)^2*(1+λ_i*V_ds)
Diese formel verwendet 6 Variablen

Verwendete Variablen

Stromverbrauch - (Gemessen in Ampere) - Der Drainstrom bezieht sich auf den Strom, der während des Betriebs zwischen den Drain- und Source-Anschlüssen des Transistors fließt.
Transkonduktanzparameter - (Gemessen in Siemens) - Der Transkonduktanzparameter ist definiert als das Verhältnis der Änderung des Ausgangsstroms zur Änderung der Eingangsspannung eines Geräts.
Gate-Source-Spannung - (Gemessen in Volt) - Die Gate-Source-Spannung bezieht sich auf die Potenzialdifferenz zwischen dem Gate-Anschluss und dem Source-Anschluss des Geräts. Diese Spannung spielt eine entscheidende Rolle bei der Steuerung der Leitfähigkeit des MOSFET.
Schwellenspannung mit Zero Body Bias - (Gemessen in Volt) - Die Schwellenspannung mit Zero Body Bias bezieht sich auf die Schwellenspannung, wenn keine externe Vorspannung an das Halbleitersubstrat (Body-Anschluss) angelegt wird.
Modulationsfaktor der Kanallänge - Kanallängenmodulationsfaktor, bei dem die effektive Kanallänge mit zunehmender Drain-Source-Spannung zunimmt.
Drain-Quellenspannung - (Gemessen in Volt) - Die Drain-Source-Spannung ist die Spannung zwischen Drain- und Source-Anschluss.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Transkonduktanzparameter: 0.0025 Siemens --> 0.0025 Siemens Keine Konvertierung erforderlich
Gate-Source-Spannung: 2.45 Volt --> 2.45 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Schwellenspannung mit Zero Body Bias: 3.4 Volt --> 3.4 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Modulationsfaktor der Kanallänge: 9 --> Keine Konvertierung erforderlich
Drain-Quellenspannung: 1.24 Volt --> 1.24 Volt Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

I_d = β/2*(V_gs-V_th)^2*(1+λ_i*V_ds) --> 0.0025/2*(2.45-3.4)^2*(1+9*1.24)

Auswerten ... ...

I_d = 0.013718

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.013718 Ampere --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.013718 Ampere <-- Stromverbrauch

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Banuprakash

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Bangalore

Banuprakash hat diesen Rechner und 50+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Santhosh Yadav

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Banglore

Santhosh Yadav hat diesen Rechner und 50+ weitere Rechner verifiziert!

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Schaltpunktspannung

Gehen Schaltpunktspannung = (Versorgungsspannung+PMOS-Schwellenspannung+NMOS-Schwellenspannung*sqrt(NMOS-Transistorverstärkung/Verstärkung des PMOS-Transistors))/(1+sqrt(NMOS-Transistorverstärkung/Verstärkung des PMOS-Transistors))

Körpereffekt im MOSFET

Gehen Schwellenspannung mit Substrat = Schwellenspannung mit Zero Body Bias+Körpereffektparameter*(sqrt(2*Bulk-Fermi-Potenzial+An den Körper angelegte Spannung)-sqrt(2*Bulk-Fermi-Potenzial))

Donator-Dotierstoffkonzentration

Gehen Donator-Dotierstoffkonzentration = (Sättigungsstrom*Transistorlänge)/([Charge-e]*Breite des Transistors*Elektronenmobilität*Kapazität der Sperrschicht)

Dotierstoffkonzentration des Akzeptors

Gehen Dotierstoffkonzentration des Akzeptors = 1/(2*pi*Transistorlänge*Breite des Transistors*[Charge-e]*Lochmobilität*Kapazität der Sperrschicht)

Drainstrom des MOSFET im Sättigungsbereich

Gehen Stromverbrauch = Transkonduktanzparameter/2*(Gate-Source-Spannung-Schwellenspannung mit Zero Body Bias)^2*(1+Modulationsfaktor der Kanallänge*Drain-Quellenspannung)

Maximale Dotierstoffkonzentration

Gehen Maximale Dotierstoffkonzentration = Referenzkonzentration*exp(-Aktivierungsenergie für feste Löslichkeit/([BoltZ]*Absolute Temperatur))

Ausbreitungszeit

Gehen Ausbreitungszeit = 0.7*Anzahl der Durchgangstransistoren*((Anzahl der Durchgangstransistoren+1)/2)*Widerstand im MOSFET*Lastkapazität

Driftstromdichte aufgrund freier Elektronen

Gehen Driftstromdichte aufgrund von Elektronen = [Charge-e]*Elektronenkonzentration*Elektronenmobilität*Elektrische Feldstärke

Driftstromdichte aufgrund von Löchern

Gehen Driftstromdichte aufgrund von Löchern = [Charge-e]*Lochkonzentration*Lochmobilität*Elektrische Feldstärke

Kanalwiderstand

Gehen Kanalwiderstand = Transistorlänge/Breite des Transistors*1/(Elektronenmobilität*Trägerdichte)

MOSFET-Einheitsverstärkungsfrequenz

Gehen Einheitsverstärkungsfrequenz im MOSFET = Transkonduktanz im MOSFET/(Gate-Source-Kapazität+Gate-Drain-Kapazität)

Kritische Dimension

Gehen Kritische Dimension = Prozessabhängige Konstante*Wellenlänge in der Fotolithographie/Numerische Apertur

Tiefenschärfe

Gehen Tiefenschärfe = Proportionalitätsfaktor*Wellenlänge in der Fotolithographie/(Numerische Apertur^2)

Die pro Wafer

Gehen Die pro Wafer = (pi*Waferdurchmesser^2)/(4*Größe jedes Würfels)

Äquivalente Oxiddicke

Gehen Äquivalente Oxiddicke = Materialstärke*(3.9/Dielektrizitätskonstante des Materials)

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