Courant de drain du MOSFET dans la région de saturation Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
Courant de vidange = Paramètre de transconductance/2*(Tension de source de porte-Tension de seuil avec polarisation de corps nulle)^2*(1+Facteur de modulation de longueur de canal*Tension de source de drain)
Id = β/2*(Vgs-Vth)^2*(1+λi*Vds)
Cette formule utilise 6 Variables
Variables utilisées
Courant de vidange - (Mesuré en Ampère) - Le courant de drain fait référence au courant circulant entre les bornes de drain et de source du transistor lorsqu'il est en fonctionnement.
Paramètre de transconductance - (Mesuré en Siemens) - Le paramètre de transconductance est défini comme le rapport entre la modification du courant de sortie et la modification de la tension d'entrée d'un appareil.
Tension de source de porte - (Mesuré en Volt) - La tension source de grille fait référence à la différence de potentiel entre la borne de grille et la borne source de l'appareil. Cette tension joue un rôle crucial dans le contrôle de la conductivité du MOSFET.
Tension de seuil avec polarisation de corps nulle - (Mesuré en Volt) - La tension de seuil avec polarisation corporelle nulle fait référence à la tension de seuil lorsqu'aucune polarisation externe n'est appliquée au substrat semi-conducteur (borne du corps).
Facteur de modulation de longueur de canal - Facteur de modulation de longueur de canal dans lequel la longueur effective du canal augmente avec une augmentation de la tension drain-source.
Tension de source de drain - (Mesuré en Volt) - La tension de source de drain est la tension aux bornes du drain et de la source.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Paramètre de transconductance: 0.0025 Siemens --> 0.0025 Siemens Aucune conversion requise
Tension de source de porte: 2.45 Volt --> 2.45 Volt Aucune conversion requise
Tension de seuil avec polarisation de corps nulle: 3.4 Volt --> 3.4 Volt Aucune conversion requise
Facteur de modulation de longueur de canal: 9 --> Aucune conversion requise
Tension de source de drain: 1.24 Volt --> 1.24 Volt Aucune conversion requise
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
Id = β/2*(Vgs-Vth)^2*(1+λi*Vds) --> 0.0025/2*(2.45-3.4)^2*(1+9*1.24)
Évaluer ... ...
Id = 0.013718
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
0.013718 Ampère --> Aucune conversion requise
RÉPONSE FINALE
0.013718 Ampère <-- Courant de vidange
(Calcul effectué en 00.020 secondes)

Crédits

Creator Image
Créé par banuprakash
Collège d'ingénierie Dayananda Sagar (DSCE), Bangalore
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Vérifié par Santhosh Yadav
Collège d'ingénierie Dayananda Sagar (DSCE), Banglore
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15 Fabrication de circuits intégrés MOS Calculatrices

Tension du point de commutation
​ Aller Tension du point de commutation = (Tension d'alimentation+Tension de seuil PMOS+Tension de seuil NMOS*sqrt(Gain du transistor NMOS/Gain des transistors PMOS))/(1+sqrt(Gain du transistor NMOS/Gain des transistors PMOS))
Effet corporel dans MOSFET
​ Aller Tension de seuil avec substrat = Tension de seuil avec polarisation de corps nulle+Paramètre d'effet corporel*(sqrt(2*Potentiel Fermi en vrac+Tension appliquée au corps)-sqrt(2*Potentiel Fermi en vrac))
Courant de drain du MOSFET dans la région de saturation
​ Aller Courant de vidange = Paramètre de transconductance/2*(Tension de source de porte-Tension de seuil avec polarisation de corps nulle)^2*(1+Facteur de modulation de longueur de canal*Tension de source de drain)
Concentration de dopant du donneur
​ Aller Concentration de dopant du donneur = (Courant de saturation*Longueur du transistor)/([Charge-e]*Largeur du transistor*Mobilité électronique*Capacité de la couche d'épuisement)
Concentration de dopant accepteur
​ Aller Concentration de dopant accepteur = 1/(2*pi*Longueur du transistor*Largeur du transistor*[Charge-e]*Mobilité des trous*Capacité de la couche d'épuisement)
Concentration maximale de dopant
​ Aller Concentration maximale de dopant = Concentration de référence*exp(-Énergie d'activation pour la solubilité solide/([BoltZ]*Température absolue))
Densité de courant de dérive due aux électrons libres
​ Aller Densité de courant de dérive due aux électrons = [Charge-e]*Concentration d'électrons*Mobilité électronique*Intensité du champ électrique
Temps de propagation
​ Aller Temps de propagation = 0.7*Nombre de transistors passants*((Nombre de transistors passants+1)/2)*Résistance dans MOSFET*Capacité de charge
Densité du courant de dérive due aux trous
​ Aller Densité du courant de dérive due aux trous = [Charge-e]*Concentration des trous*Mobilité des trous*Intensité du champ électrique
Résistance du canal
​ Aller Résistance du canal = Longueur du transistor/Largeur du transistor*1/(Mobilité électronique*Densité des porteurs)
Fréquence de gain unitaire MOSFET
​ Aller Fréquence de gain unitaire dans MOSFET = Transconductance dans MOSFET/(Capacité de la source de porte+Capacité de drainage de porte)
Profondeur de mise au point
​ Aller Profondeur de mise au point = Facteur de proportionnalité*Longueur d'onde en photolithographie/(Ouverture numérique^2)
Dimension critique
​ Aller Dimension critique = Constante dépendante du processus*Longueur d'onde en photolithographie/Ouverture numérique
Matrice par tranche
​ Aller Matrice par tranche = (pi*Diamètre de la plaquette^2)/(4*Taille de chaque matrice)
Épaisseur d'oxyde équivalente
​ Aller Épaisseur d'oxyde équivalente = Épaisseur du matériau*(3.9/Constante diélectrique du matériau)

Courant de drain du MOSFET dans la région de saturation Formule

Courant de vidange = Paramètre de transconductance/2*(Tension de source de porte-Tension de seuil avec polarisation de corps nulle)^2*(1+Facteur de modulation de longueur de canal*Tension de source de drain)
Id = β/2*(Vgs-Vth)^2*(1+λi*Vds)
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