Courant de drain circulant à travers le transistor MOS Calculatrice

✖La largeur du canal représente la largeur du canal conducteur dans un MOSFET, affectant directement la quantité de courant qu'il peut gérer.ⓘ Largeur de canal [W]			+10% -10%
✖La longueur du canal dans un MOSFET est la distance entre les régions de source et de drain, déterminant la facilité avec laquelle le courant circule et ayant un impact sur les performances du transistor.ⓘ Longueur du canal [L]			+10% -10%
✖La mobilité électronique dans le MOSFET décrit la facilité avec laquelle les électrons peuvent se déplacer à travers le canal, affectant directement le flux de courant pour une tension donnée.ⓘ Mobilité électronique [μ_n]			+10% -10%
✖La capacité d'oxyde fait référence à la capacité associée à la couche d'oxyde isolante dans une structure métal-oxyde-semi-conducteur (MOS), comme dans les MOSFET.ⓘ Capacité d'oxyde [C_ox]			+10% -10%
✖La tension de source de grille est la tension appliquée entre les bornes de grille et de source d'un MOSFET.ⓘ Tension de source de porte [V_GS]			+10% -10%
✖La tension de seuil est la tension grille-source minimale requise dans un MOSFET pour l'activer et permettre à un courant important de circuler.ⓘ Tension de seuil [V_T]			+10% -10%
✖La tension source de drain est la tension appliquée entre le drain et la borne source.ⓘ Tension de source de drain [V_DS]			+10% -10%

✖Le courant de drain est le courant circulant de la borne de drain à la borne source, contrôlé par la tension appliquée à la grille.ⓘ Courant de drain circulant à travers le transistor MOS [I_D]

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Formule

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Courant de drain circulant à travers le transistor MOS

Formule

`"I"_{"D"} = ("W"/"L")*"μ"_{"n"}*"C"_{"ox"}*int(("V"_{"GS"}-x-"V"_{"T"}),x,0,"V"_{"DS"})`

Exemple

`"1675.722A"=("2.678m"/"3.45m")*"9.92m²/V*s"*"3.9F"*int(("29.65V"-x-"5.91V"),x,0,"45V")`

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Courant de drain circulant à travers le transistor MOS Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Courant de vidange = (Largeur de canal/Longueur du canal)*Mobilité électronique*Capacité d'oxyde*int((Tension de source de porte-x-Tension de seuil),x,0,Tension de source de drain)
I_D = (W/L)*μ_n*C_ox*int((V_GS-x-V_T),x,0,V_DS)
Cette formule utilise 1 Les fonctions, 8 Variables

Fonctions utilisées

int - L'intégrale définie peut être utilisée pour calculer la zone nette signée, qui est la zone au-dessus de l'axe des x moins la zone en dessous de l'axe des x., int(expr, arg, from, to)

Variables utilisées

Courant de vidange - (Mesuré en Ampère) - Le courant de drain est le courant circulant de la borne de drain à la borne source, contrôlé par la tension appliquée à la grille.
Largeur de canal - (Mesuré en Mètre) - La largeur du canal représente la largeur du canal conducteur dans un MOSFET, affectant directement la quantité de courant qu'il peut gérer.
Longueur du canal - (Mesuré en Mètre) - La longueur du canal dans un MOSFET est la distance entre les régions de source et de drain, déterminant la facilité avec laquelle le courant circule et ayant un impact sur les performances du transistor.
Mobilité électronique - (Mesuré en Mètre carré par volt par seconde) - La mobilité électronique dans le MOSFET décrit la facilité avec laquelle les électrons peuvent se déplacer à travers le canal, affectant directement le flux de courant pour une tension donnée.
Capacité d'oxyde - (Mesuré en Farad) - La capacité d'oxyde fait référence à la capacité associée à la couche d'oxyde isolante dans une structure métal-oxyde-semi-conducteur (MOS), comme dans les MOSFET.
Tension de source de porte - (Mesuré en Volt) - La tension de source de grille est la tension appliquée entre les bornes de grille et de source d'un MOSFET.
Tension de seuil - (Mesuré en Volt) - La tension de seuil est la tension grille-source minimale requise dans un MOSFET pour l'activer et permettre à un courant important de circuler.
Tension de source de drain - (Mesuré en Volt) - La tension source de drain est la tension appliquée entre le drain et la borne source.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Largeur de canal: 2.678 Mètre --> 2.678 Mètre Aucune conversion requise
Longueur du canal: 3.45 Mètre --> 3.45 Mètre Aucune conversion requise
Mobilité électronique: 9.92 Mètre carré par volt par seconde --> 9.92 Mètre carré par volt par seconde Aucune conversion requise
Capacité d'oxyde: 3.9 Farad --> 3.9 Farad Aucune conversion requise
Tension de source de porte: 29.65 Volt --> 29.65 Volt Aucune conversion requise
Tension de seuil: 5.91 Volt --> 5.91 Volt Aucune conversion requise
Tension de source de drain: 45 Volt --> 45 Volt Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

I_D = (W/L)*μ_n*C_ox*int((V_GS-x-V_T),x,0,V_DS) --> (2.678/3.45)*9.92*3.9*int((29.65-x-5.91),x,0,45)

Évaluer ... ...

I_D = 1675.72193947826

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

1675.72193947826 Ampère --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

1675.72193947826 ≈ 1675.722 Ampère <-- Courant de vidange

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

Tu es là -

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Crédits

Créé par Vignesh Naidu

Institut de technologie de Vellore (VIT), Vellore,Tamil Nadu

Vignesh Naidu a créé cette calculatrice et 25+ autres calculatrices!

Vérifié par Dipanjona Mallick

Institut du patrimoine de technologie (HITK), Calcutta

Dipanjona Mallick a validé cette calculatrice et 50+ autres calculatrices!

< 21 Transistors MOS Calculatrices

Facteur d’équivalence de tension des parois latérales

Aller Facteur d’équivalence de tension des parois latérales = -(2*sqrt(Potentiel intégré des jonctions des parois latérales)/(Tension finale-Tension initiale)*(sqrt(Potentiel intégré des jonctions des parois latérales-Tension finale)-sqrt(Potentiel intégré des jonctions des parois latérales-Tension initiale)))

Réduisez le courant dans la région linéaire

Aller Courant de réduction de la région linéaire = sum(x,0,Nombre de transistors à pilote parallèle,(Mobilité électronique*Capacité d'oxyde/2)*(Largeur de canal/Longueur du canal)*(2*(Tension de source de porte-Tension de seuil)*Tension de sortie-Tension de sortie^2))

Tension du nœud à une instance donnée

Aller Tension du nœud à une instance donnée = (Facteur de transconductance/Capacité du nœud)*int(exp(-(1/(Résistance des nœuds*Capacité du nœud))*(Période de temps-x))*Courant circulant dans le nœud*x,x,0,Période de temps)

Réduisez le courant dans la région de saturation

Aller Courant de réduction de la région de saturation = sum(x,0,Nombre de transistors à pilote parallèle,(Mobilité électronique*Capacité d'oxyde/2)*(Largeur de canal/Longueur du canal)*(Tension de source de porte-Tension de seuil)^2)

Temps de saturation

Aller Temps de saturation = -2*Capacité de charge/(Paramètre de processus de transconductance*(Tension de sortie élevée-Tension de seuil)^2)*int(1,x,Tension de sortie élevée,Tension de sortie élevée-Tension de seuil)

Courant de drain circulant à travers le transistor MOS

Aller Courant de vidange = (Largeur de canal/Longueur du canal)*Mobilité électronique*Capacité d'oxyde*int((Tension de source de porte-x-Tension de seuil),x,0,Tension de source de drain)

Délai lorsque le NMOS fonctionne dans une région linéaire

Aller Région linéaire en temporisation = -2*Capacité de jonction*int(1/(Paramètre de processus de transconductance*(2*(Tension d'entrée-Tension de seuil)*x-x^2)),x,Tension initiale,Tension finale)

Densité de charge dans la région d'épuisement

Aller Densité de charge de couche d'épuisement = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Concentration dopante de l'accepteur*modulus(Potentiel des surfaces-Potentiel Fermi en vrac)))

Profondeur de la région d'épuisement associée au drain

Aller Profondeur de la région d'épuisement du drain = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*(Potentiel de jonction intégré+Tension de source de drain))/([Charge-e]*Concentration dopante de l'accepteur))

Courant de drain dans la région de saturation du transistor MOS

Aller Courant de drainage de la région de saturation = Largeur de canal*Vitesse de dérive des électrons de saturation*int(Charge*Paramètre de canal court,x,0,Longueur effective du canal)

Potentiel de Fermi pour le type P

Aller Potentiel de Fermi pour le type P = ([BoltZ]*Température absolue)/[Charge-e]*ln(Concentration intrinsèque de porteurs/Concentration dopante de l'accepteur)

Potentiel de Fermi pour le type N

Aller Potentiel de Fermi pour le type N = ([BoltZ]*Température absolue)/[Charge-e]*ln(Concentration de dopant du donneur/Concentration intrinsèque de porteurs)

Profondeur d'épuisement maximale

Aller Profondeur d'épuisement maximale = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*modulus(2*Potentiel Fermi en vrac))/([Charge-e]*Concentration dopante de l'accepteur))

Potentiel intégré dans la région d’épuisement

Aller Tension intégrée = -(sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Concentration dopante de l'accepteur*modulus(-2*Potentiel Fermi en vrac)))

Grande capacité de signal équivalente

Aller Grande capacité de signal équivalente = (1/(Tension finale-Tension initiale))*int(Capacité de jonction*x,x,Tension initiale,Tension finale)

Profondeur de la région d'épuisement associée à la source

Aller Profondeur de la région d'épuisement de la source = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*Potentiel de jonction intégré)/([Charge-e]*Concentration dopante de l'accepteur))

Coefficient de biais du substrat

Aller Coefficient de biais du substrat = sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Concentration dopante de l'accepteur)/Capacité d'oxyde

Capacité équivalente à grande jonction de signal

Aller Capacité équivalente à grande jonction de signal = Périmètre du flanc*Capacité de jonction des parois latérales*Facteur d’équivalence de tension des parois latérales

Puissance moyenne dissipée sur une période de temps

Aller Puissance moyenne = (1/Temps total pris)*int(Tension*Actuel,x,0,Temps total pris)

Fonction de travail dans MOSFET

Aller Fonction de travail = Niveau de vide+(Niveau d'énergie de la bande de conduction-Niveau de Fermi)

Capacité de jonction de paroi latérale à polarisation nulle par unité de longueur

Aller Capacité de jonction des parois latérales = Potentiel de jonction des parois latérales sans polarisation*Profondeur du flanc

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