Caracteristicile de Ieșire ale unui Tranzistor NMOS

Scopul lucrării

Lucrarea de laborator propusă urmăreşte familiarizarea cu tranzistorul MOS, funcţionarea în regim static, caracteristicile de ieşire şi simularea sa. Se va verifica dependenţa curentului de drenă de raportul dimensional W/L, de tensiunea de grilă şi de temperatură. De asemenea se urmăreşte familiarizarea cu editorul de scheme, cu simulatorul SPICE şi cu programul de afişare grafică a rezultatelor simulării.

Partea teoretică

Simbolurile pentru tranzistoarele MOS ce le vom folosi în acest îndrumător de la laborator sunt:

Tranzistor MOS cu canal N Tranzistor MOS cu canal P

Tranzistorul MOS se caracterizează prin 3 moduri (regiuni sau regimuri) de lucru: liniar, saturat şi blocat, prezentate în Figura 1.1

Figura 1.1. Caracteristicile de intrare ale tranzistorului MOS

În regiunea liniară a caracteristicilor, ecuaţia curentului de drenă (dependenţa de VDS cu VGS parametru) este (vezi cursul):

(1.1)

Unde Vt este tensiunea de prag iar K este transconductanţa dispozitivului:

K' este transconductanţa procesului.

În regiunea de saturaţie ecuaţia curentului de drenă este:

(1.2)

unde λ = „factorul de modulare a lungimii canalului” şi termenul cu el este uneori neglijat.

Partea practică

Schema electrică ce va fi simulată este dată în Figura 1.2

Figura 1.2 Simularea unui tranzistor MOS

Desenarea schemei.

În programul S-Edit se deschide din meniul File, opţiunea Open, directorul C:LABORATOARELAB1 fişierul Lab1.sdb.

Se face Save As în directorul Student (pe discul D).

 Din meniul Module se alege New pentru a face noul modul ce dorim să-l desenăm, şi îl numim Caracteristica MOS.

 Plasarea componentelor: prin apasărea tastei I şi alegerea din lista ce apare a componentei dorite.

Exemplu: plasarea unui tranzistor nMOS

 se apasă tasta I (apare Figura 1.3)

 se alege din listă componenta N_MOS

 se apasă butonul OK

 pe ecran va apărea selectat (culoare roşie) un tranzistor nMOS

Figura 1.3 Plasarea unei componente pe foaia de desen

 Selectarea componentelor şi elementelor grafice:

 pentru un singur element grafic: se apasă butonul dreapta al mouse-ului deasupra componentei;

 pentru mai multe elemente grafice: cu butonul dreapta al mouse-ului se face selecţia zonei ce conţine elementele grafice ce se doresc selectate.