BÀI TẬP MÔ PHỎNG NMOS,PMOS TRÊN PHẦN MỀM LT SPICE IV

Ta thấy dòng I(d) thay đổi tuyến tính từ khoảng 0v đến 1,5v rùi bắt đầu đến giai đoạn bảo hòa ở mức 3,3mAVDS từ 0 đến 1,5V thì dòng I(d) là tuyến tinhVDS từ 1,5 đến 5V thì dòng I(d) là bảo hòa, dòng I(d) là 3,3mATại thời điểm bảo bắt đầu bao hòa( 1,5V) dòng I(d) bắt đầu đạt ngưỡng nên sau 1 khoảng thời gian thì dòng này vẫn ko thể thay dổi cao hơn nữa bất chấp VDS có tăng lên nữa.Tính điện trở (ước lượng) tại mỗi vùngTrở tại vùng tuyến tính: R=∆U∆I=1,5V2,9mA=517 ΩTrở tại vùng bảo hòa: R=∆U∆I=((51,5)V)3,3mA=1,06KΩThay đổi chiều rộngchiều dài kênh dẫnChiều trộng (W)Chiều dài (L)Dòng bão hòa IDS(µA)Dòng OFF(pA)Điện trở vùng tuyến tính (kΩ)WL3001052WL60010,12,210WL330011,50,518W2L1701010W10L4410.01502W2L48010,0444,68Thay đổi nhiệt độ T=100oCChiều trộng (W)Chiều dài (L)Dòng bão hòa IDS(µA)Dòng OFF(pA)Điện trở vùng tuyến tính (KΩ)WL2701096,81810WL30001920,625W2L0,1510014,81W10L3698,662,52W2L3301046,6

BÀI TẬP MÔ PHỎNG NMOS,PMOS TRÊN PHẦN MỀM LT SPICE IV

Huỳnh Trí Mẫn

MSSV:12141133

Mục tiêu bài tập mô phỏng đặc tuyến ID-VD của NMOS, công nghệ 1um

1 Phân tích điện áp VDS tại vùng tuyến tính và bão hòa khi VGS=VDD

Ta thấy dòng I(d) thay đổi tuyến tính từ khoảng 0v đến 1,5v rùi bắt đầu đến giai đoạn bảo hòa ở mức 3,3mA

 VDS từ 0 đến 1,5V thì dòng I(d) là tuyến tinh

 VDS từ 1,5 đến 5V thì dòng I(d) là bảo hòa, dòng I(d) là 3,3mA

Tại thời điểm bảo bắt đầu bao hòa( 1,5V) dòng I(d) bắt đầu đạt ngưỡng nên sau 1 khoảng thời gian thì dòng này vẫn ko thể thay dổi cao hơn nữa bất chấp VDS có tăng lên nữa

2 Tính điện trở (ước lượng) tại mỗi vùng

 Trở tại vùng tuyến tính: R= ∆U

∆ I =

1,5 V 2,9 mA=517 Ω

 Trở tại vùng bảo hòa: R= ∆U

∆ I =

(5−1,5)V

3,3 mA =1,06 KΩΩ

3 Thay đổi chiều rộng/chiều dài kênh dẫn

Chiều trộng

(W) Chiều dài (L) Dòng bão hòaIDS(µA) OFF(pA)Dòng vùng tuyếnĐiện trở

tính (kΩ))

4 Thay đổi nhiệt độ T=100oC

Chiều trộng

(W)

Chiều dài (L) Dòng bão hòa

IDS(µA)

Dòng OFF(pA)

Điện trở vùng tuyến tính (KΩ)Ω))

5 Mô phỏng với công nghệ 50nm, đo các dòng bão hòa, dòng OFF, Điện trở vùng tuyến tính, điện trở vùng bão hòa Nhận xét sự khác nhau giữa công nghệ 50nm và 1u (làm từng nhóm, báo cáo từng cá nhân)

Dòng I(d) bảo hòa

Dòng I(off)

 Trở tại vùng tuyến tính: R= ∆U

∆ I =

0,6 V

240 µ A=2500Ω

 Trở tại vùng bảo hòa: R= ∆U

∆ I =

(2−0,6)V

400 µ A =3181Ω

Ta thấy được ở công nghệ 50nm thì giá trị trở cũng như dòng id rất thấp=> điều này se gây ra nhiều tác hại nếu dưa dòng I(d) vào quá lớn

6 So sánh đặc tính NMOS-PMOS, VSG=5V, VSD=5V

Chiều

trộng/chiều

dài

Điện trở vùng bão hòa (kΩ))

Dòng bão hòa IDS (mA)

Dòng OFF (pA) Điện trở vùngtuyến tính

(kΩ)) NMOS PMOS NMOS PMOS NMOS PMOS NMOS PMOS

W/L=2

W/L=10

7 Áp dụng thiết kế cổng NOT, NAND, NOR để đảm bảo cân bằng dòng ngõ ra

 Cổng NAND

 Cổng NOR

 Cổng NOT

8 Ảnh hưởng của điện áp VSB tới điện áp ngưỡng chuyển mạch của NMOS

0

0.5

1

-0.5

-1

9 Ảnh hưởng của điện áp VSB tới điện áp ngưỡng chuyển mạch của PMOS

-2

-1

0

1

2