Corrente de drenagem que flui através do transistor MOS Calculadora

✖A largura do canal representa a largura do canal condutor dentro de um MOSFET, afetando diretamente a quantidade de corrente que ele pode suportar.ⓘ Largura de banda [W]			+10% -10%
✖O comprimento do canal em um MOSFET é a distância entre as regiões de fonte e dreno, determinando a facilidade com que a corrente flui e impactando o desempenho do transistor.ⓘ Comprimento do canal [L]			+10% -10%
✖A mobilidade eletrônica no MOSFET descreve a facilidade com que os elétrons podem se mover através do canal, impactando diretamente o fluxo de corrente para uma determinada tensão.ⓘ Mobilidade Eletrônica [μ_n]			+10% -10%
✖Capacitância de óxido refere-se à capacitância associada à camada isolante de óxido em uma estrutura de metal-óxido-semicondutor (MOS), como em MOSFETs.ⓘ Capacitância de Óxido [C_ox]			+10% -10%
✖A tensão da fonte da porta é a tensão aplicada entre os terminais da porta e da fonte de um MOSFET.ⓘ Tensão da Fonte da Porta [V_GS]			+10% -10%
✖Tensão limite é a tensão mínima porta-fonte necessária em um MOSFET para ligá-lo e permitir o fluxo de uma corrente significativa.ⓘ Tensão de limiar [V_T]			+10% -10%
✖A tensão da fonte de drenagem é a tensão aplicada entre o terminal de drenagem e a fonte.ⓘ Tensão da fonte de drenagem [V_DS]			+10% -10%

✖Corrente de Dreno é a corrente que flui do terminal de dreno para o terminal de fonte, controlada pela tensão aplicada ao portão.ⓘ Corrente de drenagem que flui através do transistor MOS [I_D]

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Fórmula

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Corrente de drenagem que flui através do transistor MOS

Fórmula

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

Exemplo

`"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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Corrente de drenagem que flui através do transistor MOS Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Corrente de drenagem = (Largura de banda/Comprimento do canal)*Mobilidade Eletrônica*Capacitância de Óxido*int((Tensão da Fonte da Porta-x-Tensão de limiar),x,0,Tensão da fonte de drenagem)
I_D = (W/L)*μ_n*C_ox*int((V_GS-x-V_T),x,0,V_DS)
Esta fórmula usa 1 Funções, 8 Variáveis

Funções usadas

int - A integral definida pode ser usada para calcular a área líquida sinalizada, que é a área acima do eixo x menos a área abaixo do eixo x., int(expr, arg, from, to)

Variáveis Usadas

Corrente de drenagem - (Medido em Ampere) - Corrente de Dreno é a corrente que flui do terminal de dreno para o terminal de fonte, controlada pela tensão aplicada ao portão.
Largura de banda - (Medido em Metro) - A largura do canal representa a largura do canal condutor dentro de um MOSFET, afetando diretamente a quantidade de corrente que ele pode suportar.
Comprimento do canal - (Medido em Metro) - O comprimento do canal em um MOSFET é a distância entre as regiões de fonte e dreno, determinando a facilidade com que a corrente flui e impactando o desempenho do transistor.
Mobilidade Eletrônica - (Medido em Metro quadrado por volt por segundo) - A mobilidade eletrônica no MOSFET descreve a facilidade com que os elétrons podem se mover através do canal, impactando diretamente o fluxo de corrente para uma determinada tensão.
Capacitância de Óxido - (Medido em Farad) - Capacitância de óxido refere-se à capacitância associada à camada isolante de óxido em uma estrutura de metal-óxido-semicondutor (MOS), como em MOSFETs.
Tensão da Fonte da Porta - (Medido em Volt) - A tensão da fonte da porta é a tensão aplicada entre os terminais da porta e da fonte de um MOSFET.
Tensão de limiar - (Medido em Volt) - Tensão limite é a tensão mínima porta-fonte necessária em um MOSFET para ligá-lo e permitir o fluxo de uma corrente significativa.
Tensão da fonte de drenagem - (Medido em Volt) - A tensão da fonte de drenagem é a tensão aplicada entre o terminal de drenagem e a fonte.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Largura de banda: 2.678 Metro --> 2.678 Metro Nenhuma conversão necessária
Comprimento do canal: 3.45 Metro --> 3.45 Metro Nenhuma conversão necessária
Mobilidade Eletrônica: 9.92 Metro quadrado por volt por segundo --> 9.92 Metro quadrado por volt por segundo Nenhuma conversão necessária
Capacitância de Óxido: 3.9 Farad --> 3.9 Farad Nenhuma conversão necessária
Tensão da Fonte da Porta: 29.65 Volt --> 29.65 Volt Nenhuma conversão necessária
Tensão de limiar: 5.91 Volt --> 5.91 Volt Nenhuma conversão necessária
Tensão da fonte de drenagem: 45 Volt --> 45 Volt Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

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)

Avaliando ... ...

I_D = 1675.72193947826

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

1675.72193947826 Ampere --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

1675.72193947826 ≈ 1675.722 Ampere <-- Corrente de drenagem

(Cálculo concluído em 00.020 segundos)

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Créditos

Criado por Vignesh Naidu

Instituto Vellore de Tecnologia (VITA), Vellore, Tamil Nadu

Vignesh Naidu criou esta calculadora e mais 25+ calculadoras!

Verificado por Dipanjona Mallick

Instituto Patrimonial de Tecnologia (HITK), Calcutá

Dipanjona Mallick verificou esta calculadora e mais 50+ calculadoras!

< 21 Transistor MOS Calculadoras

Fator de equivalência de tensão na parede lateral

Vai Fator de equivalência de tensão na parede lateral = -(2*sqrt(Potencial integrado de junções de paredes laterais)/(Tensão Final-Tensão Inicial)*(sqrt(Potencial integrado de junções de paredes laterais-Tensão Final)-sqrt(Potencial integrado de junções de paredes laterais-Tensão Inicial)))

Puxar para baixo a corrente na região linear

Vai Corrente de redução da região linear = sum(x,0,Número de transistores de driver paralelo,(Mobilidade Eletrônica*Capacitância de Óxido/2)*(Largura de banda/Comprimento do canal)*(2*(Tensão da Fonte da Porta-Tensão de limiar)*Voltagem de saída-Voltagem de saída^2))

Tensão do nó em determinada instância

Vai Tensão do nó em determinada instância = (Fator de Transcondutância/Capacitância do nó)*int(exp(-(1/(Resistência do nó*Capacitância do nó))*(Período de tempo-x))*Corrente fluindo para o nó*x,x,0,Período de tempo)

Puxe para baixo a corrente na região de saturação

Vai Corrente de redução da região de saturação = sum(x,0,Número de transistores de driver paralelo,(Mobilidade Eletrônica*Capacitância de Óxido/2)*(Largura de banda/Comprimento do canal)*(Tensão da Fonte da Porta-Tensão de limiar)^2)

Tempo de saturação

Vai Tempo de saturação = -2*Capacitância de Carga/(Parâmetro do Processo de Transcondutância*(Alta Tensão de Saída-Tensão de limiar)^2)*int(1,x,Alta Tensão de Saída,Alta Tensão de Saída-Tensão de limiar)

Corrente de drenagem que flui através do transistor MOS

Vai Corrente de drenagem = (Largura de banda/Comprimento do canal)*Mobilidade Eletrônica*Capacitância de Óxido*int((Tensão da Fonte da Porta-x-Tensão de limiar),x,0,Tensão da fonte de drenagem)

Densidade de Carga da Região de Esgotamento

Vai Densidade de Carga da Camada de Esgotamento = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Concentração de Dopagem do Aceitante*modulus(Potencial de Superfície-Potencial de Fermi em massa)))

Atraso de tempo quando o NMOS opera na região linear

Vai Região Linear em Atraso de Tempo = -2*Capacitância de Junção*int(1/(Parâmetro do Processo de Transcondutância*(2*(Tensão de entrada-Tensão de limiar)*x-x^2)),x,Tensão Inicial,Tensão Final)

Profundidade da região de esgotamento associada ao dreno

Vai Região de profundidade de esgotamento do dreno = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*(Potencial de junção integrado+Tensão da fonte de drenagem))/([Charge-e]*Concentração de Dopagem do Aceitante))

Corrente de drenagem na região de saturação no transistor MOS

Vai Corrente de drenagem da região de saturação = Largura de banda*Velocidade de deriva de elétrons de saturação*int(Carregar*Parâmetro de canal curto,x,0,Comprimento Efetivo do Canal)

Profundidade Máxima de Esgotamento

Vai Profundidade Máxima de Esgotamento = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*modulus(2*Potencial de Fermi em massa))/([Charge-e]*Concentração de Dopagem do Aceitante))

Potencial de Fermi para tipo P

Vai Potencial de Fermi para tipo P = ([BoltZ]*Temperatura absoluta)/[Charge-e]*ln(Concentração Intrínseca de Portadores/Concentração de Dopagem do Aceitante)

Potencial de Fermi para tipo N

Vai Potencial de Fermi para tipo N = ([BoltZ]*Temperatura absoluta)/[Charge-e]*ln(Concentração de dopante doador/Concentração Intrínseca de Portadores)

Potencial integrado na região de esgotamento

Vai Tensão embutida = -(sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Concentração de Dopagem do Aceitante*modulus(-2*Potencial de Fermi em massa)))

Capacitância equivalente de sinal grande

Vai Capacitância equivalente de sinal grande = (1/(Tensão Final-Tensão Inicial))*int(Capacitância de Junção*x,x,Tensão Inicial,Tensão Final)

Profundidade da região de esgotamento associada à fonte

Vai Região de profundidade de esgotamento da fonte = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*Potencial de junção integrado)/([Charge-e]*Concentração de Dopagem do Aceitante))

Coeficiente de polarização do substrato

Vai Coeficiente de polarização do substrato = sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Concentração de Dopagem do Aceitante)/Capacitância de Óxido

Capacitância equivalente de junção de sinal grande

Vai Capacitância equivalente de junção de sinal grande = Perímetro da parede lateral*Capacitância de Junção Lateral*Fator de equivalência de tensão na parede lateral

Potência Média Dissipada ao Longo do Tempo

Vai Potencia média = (1/Tempo total gasto)*int(Tensão*Atual,x,0,Tempo Total Levado)

Capacitância da junção da parede lateral com polarização zero por unidade de comprimento

Vai Capacitância de Junção Lateral = Potencial de junção da parede lateral com polarização zero*Profundidade da parede lateral

Função de trabalho no MOSFET

Vai Função no trabalho = Nível de vácuo+(Nível de energia da banda de condução-Nível Fermi)

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