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为什么跨导的MOSFET (gm)和两种不同的方式表达吗?

穆斯塔法Uzuner

线程启动

穆斯塔法Uzuner

12月17日,2016年加入
10
你好,

我试图理解mosfet的跨导。通过定义它是漏极电流的变化除以gate-source电压。然而,有消息显示了用微分方程,如:

1588539344564. png
但有时它显示没有衍生品操作。
1588539582034. png

的一些论坛我发现说不使用导数的一个小信号分析。但它也说不通我哈的设计模拟CMOS集成设计显示了该方程的导数的一个小信号分析。所以,有人澄清呢?谢谢你的帮助。
Papabravo

Papabravo

2006年加入2月24日
15623年
我认为这两种方法都是正确的在不同的假设。首先你是通用汽车在特定点的瞬时值特性曲线。在第二种情况下,你得到的平均价值比率的一部分特性曲线。我看到这里没有冲突。为什么你看到一个问题吗?

另一个问题问自己:“特征的形状是什么?”
  1. 在一个小的时间间隔
  2. 在一个大的时间间隔
然后选择你的方法。
在你的设计,你会怎么做如果通用汽车是一个正态分布随机变量的均值μ和方差σ²
最后的编辑:
穆斯塔法Uzuner

线程启动

穆斯塔法Uzuner

12月17日,2016年加入
10
问题是我不能决定使用哪一个在一个电路的分析。当我读到你的文章我觉得第二种方法更合适的原因主要是我感兴趣的一般特征,而不是一个特定的时间。然而,第一种方法是经常使用的教科书。
Papabravo

Papabravo

2006年加入2月24日
15623年
问题是我不能决定使用哪一个在一个电路的分析。当我读到你的文章我觉得第二种方法更合适的原因主要是我感兴趣的一般特征,而不是一个特定的时间。然而,第一种方法是经常使用的教科书。
我想做一个微妙之处,好的设计不依赖于一个特定值的设备参数。从数据表你可以经常发现一个典型或平均值和至少一个极值,给你一个估计的标准偏差,σ。设备参数的特定值就不应该,
LvW

LvW

加入2013年6月13日
1228年
你好,

我试图理解mosfet的跨导。通过定义它是漏极电流的变化除以gate-source电压。然而,有消息显示了用微分方程,如:

但有时它显示没有衍生品操作。

的一些论坛我发现说不使用导数的一个小信号分析。但它也说不通我哈的设计模拟CMOS集成设计显示了该方程的导数的一个小信号分析。所以,有人澄清呢?谢谢你的帮助。
*第一个当然,表达式是正确的,因为它显示了跨导通用的定义。
然而,*我认为,第二个表达式是不正确的。它来自哪里?我找不到这个表达式在哈扎维的书。
这个表达式将会导致一个无限transconduchtance——这是vg = 0完全错误的
类似的表达式(Ic / Vbe)是有效的只有是机器,因为Ic = f (Vbe)是一个函数指数一个!
*为二次Id = f (vg)函数的导数(斜率)导致
通用= (2 / Vth)√(Ids * Id)
(theshold电压Vth vg和Id =当前Id = 0)

回答Papabravo:“设备参数的特定值就不应该,”
我不认为——tansconductance通用晶体管是唯一的参数的事项的电压增益阶段而言。
最后的编辑:
crutschow

crutschow

2008年加入3月14日
26927年
对小信号分析(非常小)方程简化为线性项。
是的,第二项只适用于小信号分析(MOSFET被建模为一个线性增益)。
如果你只是计算了直流(大信号)Id / vg的价值在某些特定偏见点,你不会得到一个有效值以来通用vg将包括无论Vgh(刺)的MOSFET。
MrAl

MrAl

加入2014年6月17日
8101年
你好,

这是当一个公式是断章取义……它并不总是可以理解。
在物理真的没有所谓的任意公式,它总是与一些相关物理电路和方法。
Papabravo

Papabravo

2006年加入2月24日
15623年
另一个词对设备参数。运算放大器的原因就是这样一个重要的发展正是因为你可以建立一个放大器,不依赖于设备的特点。舞台依靠被动元件可以用更严格的公差值的比电子管或半导体的时代。为什么会出现这样的情况?这主要是因为操作运算放大器的增益比它小得多的开环增益。只要跨导下降范围内99%的信心我们可以设计可用放大器不依赖于通用的特定值,直到母牛回家。
LvW

LvW

加入2013年6月13日
1228年
............只要跨导下降范围内99%的信心我们可以设计可用放大器不依赖于通用的特定值,直到母牛回家。
是的,同意了。但穆斯塔法,要求一个晶体管的跨导。,正如我们所知的跨导通用场效应晶体管相比要小得多,如果是机器。我认为,我们不能忽略一个单级放大器。
Wolframore

Wolframore

2019年加入1月21日
2246年
我认为我们需要去进一步解释为什么我们忽略的完整计算场效应晶体管在小信号分析。我发现这电导曲线:

1588677119946. png
对小信号分析我们感兴趣的是利用小型线性区。这是类似的二极管,是机器。通过偏置我们的交流在线性区(Q)我们可以忽略非线性曲线线性放大器利用装置。像这样的(抱歉这是一个是曲线但非常相似)。

1588678012405. png
9 dbd328d - 9 - e64 - - 9645 - 88 - 4 - d - 09 f44a8c4c9d.jpeg
而导数是正确利用MOSFET在线性区域我们简化计算就像我们是机器和偏差信号成线性区和设置静态工作点。
LvW

LvW

加入2013年6月13日
1228年
我认为我们需要去进一步解释为什么我们忽略的完整计算场效应晶体管在小信号分析。我发现这电导曲线:
.........................
对小信号分析我们感兴趣的是利用小型线性区。这是类似的二极管,是机器。通过偏置我们的交流在线性区(Q)我们可以忽略非线性曲线线性放大器利用装置。像这样的(对不起这是一个是曲线但非常相似)。
.........................
而导数是正确利用MOSFET在线性区域我们简化计算就像我们是机器和偏差信号成线性区和设置静态工作点。
是的,我同意一切——“线性”而言。但这不是问题,我想。
问题是如果表达式的定义的场效应晶体管跨导会给相同的跨导值简单的形式通用= Id / vg。这并非如此。
当然,是机器和场效应晶体管的跨导的定义是相同的——然而,函数用于计算斜率(相同的跨导)不是“相似”,但完全不同(指数与二次)。
因此,如果我们希望表达使用静态电流跨导Ic职责。Id,我们得到了两种不同的表达式(见文章# 5)。
MrAl

MrAl

加入2014年6月17日
8101年
你好再次,

简短的回答我觉得是一个使用直接直流数量来计算通用和其他用途的小型通用交流量来计算。

但更让人困惑的,还有另一个定义:
通用= 2 * Id / (Vg-Vth)
在哪里
Id是漏极电流,
Vg直流门电压,
Vth阈值电压。
我发现这样的工作很长一段时间前(尽管可能不是完全)当我不知道的表情。它来自一个特定的MOSFET模型。
我我的推导基于一个简单的事实:设备没有响应,直到我们达到Vth。
LvW

LvW

加入2013年6月13日
1228年
但更让人困惑的,还有另一个定义:
通用= 2 * Id / (Vg-Vth)
在哪里
Id是漏极电流,
Vg直流门电压,
Vth阈值电压。
嗨,MrAl转基因的表达我的帖子中提到的# 5无外乎就是二次的斜率Id = f (vg)功能:Id = Id,年代(1-Vgs / Vth)²。

我可以问你:你怎么得到另一种表达式给出你的答案吗?
MrAl

MrAl

加入2014年6月17日
8101年
你好,

你的意思是2 * Id / (Vg-Vth) ?
来自一个特定的MOSFET模型常数Vds公司和泰勒级数,当我们认为小条款高于线性变化像往常一样。
我没有得到一个确切虽然我得查一下。我认为我得到的是不同的但我想记住这是什么以及如何我得到它。我必须看一些笔记或只是尝试记住我是怎么做的。我将做一些搜索。
Jony130

Jony130

加入2月17日,2009年
5229年
场效应晶体管的漏极电流通常是表示如下:

Id = Kp (vg - Vt) ^ 2因此,通用= 2 kp (vg - Vt)但是如果我们的替代品Kp通过Kp = Id / (vg - Vt) ^ 2最后,我们将:

通用汽车= 2 * Id / (vg - Vt) ^ 2 * (vg - Vt) =2 id / (vg - Vt)

通用id = 2 / (vg - Vt)
穆斯塔法Uzuner

线程启动

穆斯塔法Uzuner

12月17日,2016年加入
10
*第一个当然,表达式是正确的,因为它显示了跨导通用的定义。
然而,*我认为,第二个表达式是不正确的。它来自哪里?我找不到这个表达式在哈扎维的书。
这个表达式将会导致一个无限transconduchtance——这是vg = 0完全错误的
类似的表达式(Ic / Vbe)是有效的只有是机器,因为Ic = f (Vbe)是一个函数指数一个!
*为二次Id = f (vg)函数的导数(斜率)导致
通用= (2 / Vth)√(Ids * Id)
(theshold电压Vth vg和Id =当前Id = 0)

回答Papabravo:“设备参数的特定值就不应该,”
我不认为——tansconductance通用晶体管是唯一的参数的事项的电压增益阶段而言。
嗨,你可以找到第二个表达式在某些资源如:http://atlas.physics.arizona.edu/ s…S2017 / LectureSupplements / Transconductance.pdf
这个定义主要是完成小信号分析。我用哈扎维的书作为参考我的模拟集成电路,像你说的,据我所知,他从来没有使用它。

Wolframore在第一个回答说
“对小信号分析(非常小)方程简化的线性项。”

也许MOS电路都有一个特定行为非常小信号分析它我不知道。
WBahn

WBahn

2012年3月31日加入
26398年
*第一个当然,表达式是正确的,因为它显示了跨导通用的定义。
然而,*我认为,第二个表达式是不正确的。它来自哪里?我找不到这个表达式在哈扎维的书。
这个表达式将会导致一个无限transconduchtance——这是vg = 0完全错误的
类似的表达式(Ic / Vbe)是有效的只有是机器,因为Ic = f (Vbe)是一个函数指数一个!
*为二次Id = f (vg)函数的导数(斜率)导致
通用= (2 / Vth)√(Ids * Id)
(theshold电压Vth vg和Id =当前Id = 0)
的小信号跨导的是机器不是Ic / Ibe。

\(通用\;= \;\压裂{dI_c} {dV_{是}}\;= \;d \压裂{}{dV_{是}}I_S \, e ^{\压裂{V_{是}}{V_T}} \;= \;\压裂{1},{V_T} I_S \ e ^{\压裂{V_{是}}{V_T}} \;= \;\压裂{I_C} {V_T} \)

注意,这是假设一个理想的因素(1)。

MOSFET的饱和区域(和忽略通道长度调制)

\(通用\;= \;\压裂{dI_D} {dV_ {GS}} \;= \;d \压裂{}{dV_ {GS}} K \{\离开(V_ {GS} \,——\ V_ {th} \右)}^ 2 \;= \;2 k \{\离开(V_ {GS} \ \, V_ {th} \右)}\;= \;\压裂{2 k{\离开(V_ {GS} \,——\ V_ {th} \右)}^ 2}{\离开(V_ {GS} \,——\ V_ {th} \右)}\;= \; \frac{2I_D}{\left( V_{GS} \, - \, V_{th} \right)}\)

(vg - Vth)这个术语通常被称为视频点播,超速档电压。
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