El-Traccia17Modello del MOS per piccoli segnali: ... Amplificatore Common Source (CS): Modello per...
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() () () Ricostruzione caratteristica del : Corrente nello strato di inversione, funzione di densita' lineare di carica, cap. per unita' di superficie del gate D ox ox GS TH n n MOS I Qv x Qx C Qx WC V V x V v E μ μ = → = − − = = () [ ] () [ ] ( ) ( ) 0 2 2 2 max 1 2 1 2 2 1 2 D D S S D ox GS TH n V V L D ox GS TH n ox n V V D ox n GS TH DS ox n DS D ox n GS TH DS DS D ox n GS TH dV dx dV I WC V V x V dx I dx WC V V dV WC V x dV IL WC V V V WC V W I C V V V V L W I C V V L μ μ μ μ μ μ μ → = − − → = − − → = − − → = − − → = − ∫ ∫ ∫
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( )( ) ( )
Ricostruzione caratteristica del :
Corrente nello strato di inversione, funzione di
densita' lineare di carica, cap. per unita' di superficie del gate
D
ox
ox GS TH
n n
MOS
I Qv x
Q x C
Q x WC V V x V
v Eµ µ
=
→ = − −
= =
( )
[ ] ( )
[ ]
( )
( )
0
2
2
2max
1
2
12
2
1
2
D D
S S
D ox GS TH n
V VL
D ox GS TH n ox n
V V
D ox n GS TH DS ox n DS
D ox n GS TH DS DS
D ox n GS TH
dV
dx
dVI WC V V x V
dx
I dx WC V V dV WC V x dV
I L WC V V V WC V
WI C V V V V
L
WI C V V
L
µ
µ µ
µ µ
µ
µ
→ = − −
→ = − −
→ = − −
→ = − −
→ = −
∫ ∫ ∫
Correzione dovuta alla dipendenza di da :DSL V
Modello del MOS per piccoli segnali:
Transconduttanza del MOS (espressioni equivalenti):
Amplificatore Common Source (CS):
Modello per piccoli segnali:
Guadagno di tensione:
Condizione di saturazione (richiesta per amp. lineare):
3
3 3
Es:
10
1.5 10 10 1.5
5
10 1.5 10 11.5 10
11.5 5 6.5
DD
TH D in
D
in D D
in
V V
V V I V
I mA
V I I
V V V
=+ = → − > −= → < + − = −
→ < − =
CS con carico resistivo:
v m L
in
out L
A g R
R
R R
=−
=∞
=
Tenendo conto della variazione della lunghezza del canale con :DS
V
( )0
0
v m L
in
out L
A g R r
R
R R r
=−
=∞
=
�
�
Polarizzazione (= bias) del MOS:
1) Schema semplice
2) Schema a self-bias
3) Schemi con generatore di corrente
Considerevole simmetria NMOS PMOS: Stesso guadagno↔
( )0CS con resistenza sul source assumendo :r
PMOS in saturazione invece di una resistenza:
Schema completo:
Source follower:
Con carico attivo:
Con polarizzazione:
Comportamento del MOS ad alta frequenza:
Effetto delle capacita' intrinseche
Problema simile a quello del BJT: Effetto Miller
Teorema di Miller per decomposizione FC→
Capacita' intrinseche del MOS:
Gate-Canale
Gate-Source e Gate-Drain (Cap. di overlap e da fringing field)
Source-Body e Drain-Body (Cap. di giunzione)
Modello del MOS con capacita':
Frequenza di transito: Guadagno di corrente = 1
mT
GS
g
Cω→ =
Con teorema di Miller:
Stadio CS Capacita’ intrinseche Semplificato
con carico attivo
PMOS
Cascode con MOS:
Poli ( Funzione di trasferimento = Guadagno di tensione):←
