打算抽空把模拟集成电路设计的基础知识清一遍,先从MOSFET的基本内容开始. 关于MOSFET的体效应(body-effect,衬底调制效应/衬偏效应),主要是来源于mos管的S-B(Source-Bulk)端之间的偏压对MOSFET阈值电压vth的影响: 以NMOS为例,当晶体管的源端(Source)电势高于体端(Bulk)电势时,栅下面的表面层中将有更多的空穴被吸引到衬底,使耗尽层中留下的不能移动的负离子增多,耗尽层宽度增加,耗尽层中的体电荷面密度Qdep也增加。而从一般的MOSFET的阈值电压的关系式中Vth与Qdep的关系(可以考率Vth为MOS栅电容提供电荷以对应另一侧耗尽区固定电荷的大小),可以看到阈值将升高。 在考虑体效应之后,MOS管的阈值电压可以写为: 其中γ称为体效应因子 我们亦可以在下图直观的了解VSB对Vth的影响:
相应的, 由于体效应的存在, 在 MOSFET 的小信号模型中, 需要在 gm*VGS 的电流源旁并联一个大小为 gmb*VBS 的电流源 |
|