Малосигнальная модель МДП транзистора
В малосигнальной эквивалентной схеме (рис. 2.6) нелинейная зависимость тока от трех напряжений между электродами транзистора линеаризована. Ток является функцией трех напряжений:
;
Поэтому малое приращение этого тока можно представить в виде:
,
где - крутизна (по затвору);
- выходная проводимость;
- крутизна по подложке.
Все емкости в линейной модели являются константами, величина которых определяется режимом работы транзистора по постоянному току.
Рис. 2.6 - Малосигнальная эквивалентная схема п-МДП транзистора
Генераторы тока inD, inrD, inrS моделируют тепловой шум соответствующих сопротивлений (частный случай диффузионного шума при нормальном распределении носителей заряда по скоростям):
- спектральная плотность этого шума [А2/ Гц].
Спектральная плотность теплового шума не зависит от частоты (белый шум).
Генератор тока IN d моделирует шумовой ток канала:
- спектральная плотность этого шума.
KF - коэффициент шума
Первый член в правой части описывает тепловой белый шум [А2/ Гц].
Второй член описывает фликкер-шум. Его спектральная плотность пропорциональна .
Практически часто используется выражение шумового напряжения:
,
где - отношение малосигнальной крутизны по подложке к проводимости канала.
Если не учитывать фликкер-шум, то можно получить выражение:
,
или, если представлять в зависимости от входного шумового напряжения:
,
Где B - постоянная для n- и p-канальных транзисторов, определяемая используемым технологическим процессом.
Представленная модель является оценочной, поскольку для предварительных расчетов в большинстве случаев хватает провести оценку, а более точные параметры выясняются путем моделирования с использованием моделей различных уровней. Современные САПР используют для моделирования spice модели BSIM 3v3.
Дата добавления: 2022-02-05; просмотров: 284;