Grenzspannung Taschenrechner

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VLSI-Materialoptimierung

Analoges VLSI-Design

✖Die Gate-zu-Kanal-Spannung ist definiert als der Drain-Source-Einschaltwiderstand, der größer als der Nennwert ist, wenn die Gate-Spannung in der Nähe der Schwellenspannung liegt.ⓘ Gate-zu-Kanal-Spannung [V_gc]			+10% -10%
✖Kanalladung ist definiert als die Kraft, die eine Materie erfährt, wenn sie in ein elektromagnetisches Feld gebracht wird.ⓘ Kanalgebühr [Q_ch]			+10% -10%
✖Die Gate-Kapazität ist die Kapazität des Gate-Anschlusses eines Feldeffekttransistors.ⓘ Gate-Kapazität [C_g]			+10% -10%

✖Die Schwellenspannung des Transistors ist die minimale Gate-Source-Spannung, die erforderlich ist, um einen leitenden Pfad zwischen den Source- und Drain-Anschlüssen herzustellen.ⓘ Grenzspannung [V_t]

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Formel

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Grenzspannung

Formel

`"V"_{"t"} = "V"_{"gc"}-("Q"_{"ch"}/"C"_{"g"})`

Beispiel

`"0.300716V"="7.011V"-("0.40mC"/"59.61μF")`

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Grenzspannung Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Grenzspannung = Gate-zu-Kanal-Spannung-(Kanalgebühr/Gate-Kapazität)
V_t = V_gc-(Q_ch/C_g)
Diese formel verwendet 4 Variablen

Verwendete Variablen

Grenzspannung - (Gemessen in Volt) - Die Schwellenspannung des Transistors ist die minimale Gate-Source-Spannung, die erforderlich ist, um einen leitenden Pfad zwischen den Source- und Drain-Anschlüssen herzustellen.
Gate-zu-Kanal-Spannung - (Gemessen in Volt) - Die Gate-zu-Kanal-Spannung ist definiert als der Drain-Source-Einschaltwiderstand, der größer als der Nennwert ist, wenn die Gate-Spannung in der Nähe der Schwellenspannung liegt.
Kanalgebühr - (Gemessen in Coulomb) - Kanalladung ist definiert als die Kraft, die eine Materie erfährt, wenn sie in ein elektromagnetisches Feld gebracht wird.
Gate-Kapazität - (Gemessen in Farad) - Die Gate-Kapazität ist die Kapazität des Gate-Anschlusses eines Feldeffekttransistors.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Gate-zu-Kanal-Spannung: 7.011 Volt --> 7.011 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Kanalgebühr: 0.4 Millicoulomb --> 0.0004 Coulomb (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Gate-Kapazität: 59.61 Mikrofarad --> 5.961E-05 Farad (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

V_t = V_gc-(Q_ch/C_g) --> 7.011-(0.0004/5.961E-05)

Auswerten ... ...

V_t = 0.300716490521724

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.300716490521724 Volt --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.300716490521724 ≈ 0.300716 Volt <-- Grenzspannung

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Shobhit Dimri

Bipin Tripathi Kumaon Institut für Technologie (BTKIT), Dwarahat

Shobhit Dimri hat diesen Rechner und 900+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Urvi Rathod

Vishwakarma Government Engineering College (VGEC), Ahmedabad

Urvi Rathod hat diesen Rechner und 1900+ weitere Rechner verifiziert!

< 25 VLSI-Materialoptimierung Taschenrechner

Ladungsdichte der Bulk-Depletion-Region (VLSI).

Gehen Ladungsdichte der Bulk-Depletion-Region = -(1-((Laterale Ausdehnung der Verarmungsregion mit Quelle+Laterale Ausdehnung der Verarmungsregion mit Abfluss)/(2*Kanallänge)))*sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Akzeptorkonzentration*abs(2*Oberflächenpotential))

Body-Effect-Koeffizient

Gehen Körpereffektkoeffizient = modulus((Grenzspannung-Schwellenspannung DIBL)/(sqrt(Oberflächenpotential+(Potenzialdifferenz des Quellkörpers))-sqrt(Oberflächenpotential)))

Anschluss integrierte Spannung VLSI

Gehen Eingebaute Anschlussspannung = ([BoltZ]*Temperatur/[Charge-e])*ln(Akzeptorkonzentration*Spenderkonzentration/(Intrinsische Konzentration)^2)

PN-Junction-Verarmungstiefe mit Quell-VLSI

Gehen Pn-Übergangsverarmungstiefe mit Quelle = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Eingebaute Anschlussspannung)/([Charge-e]*Akzeptorkonzentration))

Parasitäre Gesamtkapazitätsquelle

Gehen Quelle Parasitäre Kapazität = (Kapazität zwischen der Verbindung von Körper und Quelle*Bereich der Quellendiffusion)+(Kapazität zwischen der Verbindung von Körper und Seitenwand*Seitenwandumfang der Quellendiffusion)

Verbindungsstrom

Gehen Kreuzungsstrom = (Statische Leistung/Basiskollektorspannung)-(Strom unterhalb des Schwellenwerts+Konflikt aktuell+Gate-Strom)

Kurzkanal-Sättigungsstrom VLSI

Gehen Kurzkanal-Sättigungsstrom = Kanalbreite*Sättigungselektronendriftgeschwindigkeit*Oxidkapazität pro Flächeneinheit*Sättigungs-Drain-Quellenspannung

Oberflächenpotential

Gehen Oberflächenpotential = 2*Potenzialdifferenz des Quellkörpers*ln(Akzeptorkonzentration/Intrinsische Konzentration)

Oxidkapazität nach vollständiger Skalierung von VLSI

Gehen Oxidkapazität nach vollständiger Skalierung = Oxidkapazität pro Flächeneinheit*Vergößerungsfaktor, Verkleinerungsfaktor

Steilheit unter der Schwelle

Gehen Unterschwellenneigung = Potenzialdifferenz des Quellkörpers*DIBL-Koeffizient*ln(10)

DIBL-Koeffizient

Gehen DIBL-Koeffizient = (Schwellenspannung DIBL-Grenzspannung)/Drain-to-Source-Potenzial

Schwellenspannung, wenn die Quelle auf Körperpotential liegt

Gehen Schwellenspannung DIBL = DIBL-Koeffizient*Drain-to-Source-Potenzial+Grenzspannung

Verbindungstiefe nach vollständiger Skalierung von VLSI

Gehen Verbindungstiefe nach vollständiger Skalierung = Verbindungstiefe/Vergößerungsfaktor, Verkleinerungsfaktor

Gate-Oxiddicke nach vollständiger Skalierung von VLSI

Gehen Gate-Oxiddicke nach vollständiger Skalierung = Gate-Oxiddicke/Vergößerungsfaktor, Verkleinerungsfaktor

Gate-Länge unter Verwendung der Gate-Oxid-Kapazität

Gehen Torlänge = Gate-Kapazität/(Kapazität der Gate-Oxidschicht*Torbreite)

Gate-Oxid-Kapazität

Gehen Kapazität der Gate-Oxidschicht = Gate-Kapazität/(Torbreite*Torlänge)

Gate-Kapazität

Gehen Gate-Kapazität = Kanalgebühr/(Gate-zu-Kanal-Spannung-Grenzspannung)

Grenzspannung

Gehen Grenzspannung = Gate-zu-Kanal-Spannung-(Kanalgebühr/Gate-Kapazität)

Kanalladung

Gehen Kanalgebühr = Gate-Kapazität*(Gate-zu-Kanal-Spannung-Grenzspannung)

Kanalbreite nach vollständiger Skalierung von VLSI

Gehen Kanalbreite nach vollständiger Skalierung = Kanalbreite/Vergößerungsfaktor, Verkleinerungsfaktor

Kanallänge nach vollständiger Skalierung VLSI

Gehen Kanallänge nach vollständiger Skalierung = Kanallänge/Vergößerungsfaktor, Verkleinerungsfaktor

Kritische Spannung

Gehen Kritische Spannung = Kritisches elektrisches Feld*Elektrisches Feld über die Kanallänge

Eigene Gate-Kapazität

Gehen MOS-Gate-Überlappungskapazität = MOS-Gate-Kapazität*Übergangsbreite

Mobilität in Mosfet

Gehen Mobilität im MOSFET = K Prime/Kapazität der Gate-Oxidschicht

K-Prime

Gehen K Prime = Mobilität im MOSFET*Kapazität der Gate-Oxidschicht

Grenzspannung Formel

Grenzspannung = Gate-zu-Kanal-Spannung-(Kanalgebühr/Gate-Kapazität)
V_t = V_gc-(Q_ch/C_g)

Was ist ein Langkanalmodell?

Das Langkanalmodell bezieht sich auf eine Näherung, die zum Analysieren und Entwerfen elektronischer Geräte mit relativ großen Kanallängen, typischerweise im Mikrometerbereich, verwendet wird. Dieses Modell vereinfacht das Geräteverhalten durch Vernachlässigung von Kurzkanaleffekten und eignet sich daher für den ersten Entwurf und das Verständnis der grundlegenden Transistoreigenschaften in VLSI-Schaltungen.

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