Voltaje de fuente-puerta NMOS

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Mi comprensión actual del dispositivo NMOS es que si aplica una diferencia de potencial lo suficientemente grande a la compuerta con respecto al sustrato de tipo p \ $ V_ {GB} \ $, los electrones libres aparecerán cerca de la superficie de la El sustrato crea un canal que potencialmente puede conducir una corriente si hay un voltaje de fuente de drenaje diferente a cero. Sin embargo, las ecuaciones que describen el mosfet como \ $ V_ {GS} > V_ {T} \ $ está considerando la diferencia entre el voltaje de la compuerta y el voltaje de la fuente.

Mi pregunta : ¿Por qué esas ecuaciones dependen de \ $ V_ {GS} \ $ y no \ $ V_ {GB} \ $? ¿Por qué la fuente de voltaje es importante para crear este canal de electrones? ¿No funcionaría si \ $ V_ {GB} > V_ {T} \ $ y \ $ V_ {GS} = 0 \ $? ¿Qué me estoy perdiendo?

    
pregunta Dory

1 respuesta

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Tu entendimiento es correcto.

Para el diseño de circuitos, la fuente suele ser el terminal de referencia. En consecuencia, los llamados modelos de transistores de referencia de fuente se introdujeron para formular la corriente de drenaje en función de los voltajes relativos al terminal de origen (\ $ V_ {GS}, V_ {DS} V_ {BS} \ $). En los casos en que la tensión de la fuente a granel \ $ V_ {BS} \ $ es cero, la tensión de la fuente de la puerta \ $ V_ {GS} \ $ es igual a la tensión de la puerta a granel, por lo que en realidad vemos el efecto de la puerta a granel voltaje \ $ V_ {GB} \ $. Para los \ $ V_ {BS} \ $ no-cero, el efecto cuerpo se utiliza para modelar el comportamiento del transistor. El efecto corporal describe un cambio del voltaje de umbral \ $ V_T \ $ y, por lo tanto, se obtiene el comportamiento del transistor que depende de \ $ V_ {GB} \ $.

El voltaje de umbral \ $ V_T \ $ con un voltaje de polarización de puerta trasera \ $ V_ {SB} \ $ viene dado por la siguiente expresión (vea Wikipedia ). $$ V_T = V_ {T0} + \ gamma \ left (\ sqrt {| -2 \ phi_F + V_ {SB} |} - \ sqrt {| 2 \ phi_F |} \ right) $$ donde \ $ V_ {T0} \ $ es el voltaje de umbral para \ $ V_ {BS} = 0 \ $, \ $ \ gamma \ $ es el parámetro de efecto corporal y \ $ 2 \ phi_F \ $ es el potencial de superficie.

Los transistores MOS integrados son a menudo simétricos. Por lo tanto, los terminales de fuente y drenaje no están definidos por la disposición del transistor, sino solo por los voltajes aplicados. Con el fin de obtener ecuaciones que reflejen la simetría en que se utilizan los modelos con referencia al cuerpo, donde de hecho los voltajes se refieren al sustrato y no a la fuente del transistor.

    
respondido por el Mario

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