Courant de drain dans la région de saturation du transistor MOS Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
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)
ID(sat) = W*Vd(sat)*int(q*nx,x,0,Leff)
Cette formule utilise 1 Les fonctions, 6 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 drainage de la région de saturation - (Mesuré en Ampère) - Le courant de drain de la région de saturation est le courant circulant de la borne de drain à la borne source lorsque le transistor fonctionne dans un mode spécifique.
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.
Vitesse de dérive des électrons de saturation - (Mesuré en Mètre par seconde) - La vitesse de dérive des électrons à saturation représente la vitesse de dérive des électrons à saturation dans un MOSFET qui se trouve à de faibles champs électriques.
Charge - (Mesuré en Coulomb) - Une charge est la propriété fondamentale des formes de matière qui présentent une attraction ou une répulsion électrostatique en présence d'une autre matière.
Paramètre de canal court - Le paramètre de canal court est un paramètre (potentiellement spécifique au modèle) utilisé pour décrire une caractéristique de la région du canal dans un MOSFET à canal court.
Longueur effective du canal - (Mesuré en Mètre) - La longueur effective du canal est la partie du canal qui conduit activement le courant lorsque le transistor fonctionne.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Largeur de canal: 2.678 Mètre --> 2.678 Mètre Aucune conversion requise
Vitesse de dérive des électrons de saturation: 5.773 Mètre par seconde --> 5.773 Mètre par seconde Aucune conversion requise
Charge: 0.3 Coulomb --> 0.3 Coulomb Aucune conversion requise
Paramètre de canal court: 5.12 --> Aucune conversion requise
Longueur effective du canal: 7.76 Mètre --> 7.76 Mètre Aucune conversion requise
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
ID(sat) = W*Vd(sat)*int(q*nx,x,0,Leff) --> 2.678*5.773*int(0.3*5.12,x,0,7.76)
Évaluer ... ...
ID(sat) = 184.27442601984
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
184.27442601984 Ampère --> Aucune conversion requise
RÉPONSE FINALE
184.27442601984 184.2744 Ampère <-- Courant de drainage de la région de saturation
(Calcul effectué en 00.004 secondes)

Crédits

Creator Image
Créé par Vignesh Naidu
Institut de technologie de Vellore (VIT), Vellore,Tamil Nadu
Vignesh Naidu a créé cette calculatrice et 25+ autres calculatrices!
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Vérifié par Dipanjona Mallick
Institut du patrimoine de technologie (HITK), Calcutta
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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

Courant de drain dans la région de saturation du transistor MOS Formule

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)
ID(sat) = W*Vd(sat)*int(q*nx,x,0,Leff)
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