Компьютерные книги
Главное меню
Главная Поиск по сайту Добавить материал О нас Карта книг Карта сайта
Реклама
computersbooks.net -> Добавить материал -> Аппаратное обеспечение -> Анисимов Б.В. -> "Машинный расчет элементов ЭВМ" -> 37

Машинный расчет элементов ЭВМ - Анисимов Б.В.

Анисимов Б.В., Белов Б.И., Норенков И.П. Машинный расчет элементов ЭВМ — М.: Высшая школа, 1976. — 336 c.
Скачать (прямая ссылка): mashinniyraschetelementov1976.djvu
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 177 >> Следующая

Итак, математической моделью МДП-транзистора является система дифференциальных уравнений, описывающих перезаряд емкостей в эквивалентной схеме рис. 3.12. Величина тока Id, фигурирующего в этих уравнениях, определяется по формулам: (3.45) — в режиме отсечки, (3.40) — в крутой области характеристик и (3.44) — в режиме насыщения. Параметрами МДП-транзистора при этом будут: р, С, UnоР, b, ф^, а также Rc, Rh, I и параметры закрытых переходов сток—подложка и исток—подложка. Связь электрических параметров р, С и b с физико-структурными и геометрическими параметрами выражается формулами (3.42), (3.41) и (3.47), а для параметров UnоР и ф/? существуют формулы [8]: UnоР =
= —тт-QnoB — bV^4>F, <Pf = фг In (Nn/Ni), где <pr = КTlq —
СБо
температурный потенциал, — концентрация электронов в собственном полупроводнике.
Рассмотренная модель МДП-транзистора не является единственно возможной. Так, находят применение модели, в которых выражение для тока Id получают на основе феноменологического подхода, -аппроксимируя тем или иным способом стоковые характеристики. Иногда сочетают элементы теоретических и феноменологических моделей, например удобным является выражение [23]
h= 1 (Us ~ ^поР)2[ 1 - ехр ((7~~Z7^)] + К(1/з-?/Пор)"*/ск, (3.48)
где второе слагаемое учитывает конечную выходную проводимость, п — 1 -г- 2; К — постоянный коэффициент.
Формула (3.48) удобна тем, что справедлива для крутой и пологой областей стоковых характеристик открытого транзистора.
§ 3.6. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПАССИВНЫХ КОМПОНЕНТОВ
К пассивным компонентам ИС относят резисторы и конденсаторы.
Модели резисторов. В полупроводниковых ИС находят применение резисторы пленочные и диффузионные. Более распростра-
нены диффузионные резисторы, поскольку они получаются в подложке ИС одновременно с формированием областей транзисторной структуры, показанной на рис. 3.6. Сопротивление резистора — это сопротивление того или иного из слоев транзисторной структуры, зависящее от концентрации примесей в слое и его геометрических размеров. Чаще всего используется базовый слой и тогда схематическое устройство диффузионного резистора иллюстрирует рис. 3.13, а, где К — контакты. Эквивалентной схемой резистора может служить схема, представленная на рис. 3.13, б, на которой базовый слой дан сопротивлениями ARiy переход между базовым и коллекторным слоями — диодами Д[, а изолирующий переход — диодом Д". Чем больше количество секций ARt — Д\, тем точнее моделируется распределенная структура, но тем хуже экономичность модели. Учитывая, что диоды Д\ и Д" всегда закрыты, и пренебрегая их обратными токами, можно в схеме на рис. 3.13, б
заменить эти диоды барьерными емкостями переходов. Разделяя емкость перехода база—коллектор только на две составляющие, получаем схему с емкостной звездой, от которой можно перейти к схеме, показанной на рис. 3.13, в. Эта схема и используется наиболее часто, как двухсекционная эквивалентная схема диффузионного резистора. В этой схеме обычно принимается, что R, Сх и С2 постоянны, хотя на самом деле они зависят от приложенных к р-п-переходам напряжений U\ Действительно, о зависимости барьерной емкости от напряжения говорилось выше, а величина резистивного слоя R зависит от величины напряжений U постольку, поскольку изменение напряжения' U приводит к изменению размеров обед-* ненной области перехода, что меняет и размеры собственно резистивного слоя.
Основной электрический параметр резистора R связан с фи- ¦ зико-структурными и геометрическими параметрами так: R = = psL/W, где L — длина; W — ширина резистивного слоя; ps =
= 1 ji^q $ (х [А/а (х) — Л/д (*)] dJj — сопротивление участка слоя, имеющего в плане форму квадрата (здесь \i — подвижность дырок в резистивном р-слое; Na (х) и Л/д (х) — концентрации акцепторных и донорных примесей в резистивном слое; х — направление нормали к поверхности структуры, причем х = 0 на верхней границе резистивного слоя и х = h на нижней границе).
Пленочные резисторы имеют меньшие паразитные емкости, чем диффузионные. Поэтому в ряде случаев можно емкостями Сг и С2 пренебречь и рассматривать пленочный резистор, как обычный дискретный резистор.
Модели конденсаторов. В качестве конденсаторов в ИС обычно используют р-/г-переходы, т. е. интегральный конденсатор имеет структуру, изображенную на рис. 3.14, а, где Ка и Кб — контакты. Эквивалентной
«А
*31 0 2
Рис. 3.14. Интегральный конденсатор
схемой такой структуры будет схема на рис. 3.14, б. Барьерная емкость Сх перехода между слоями базы и коллектора, показанного в виде диода Дъ является основной, а
емкость С2 перехода коллектор — подложка (диод Д2) — паразитной. Такой конденсатор однополярный, т. е. потенциал точки А должен быть всегда выше потенциала точки Б. В этих условиях , диоды Дг и Д2 всегда закрыты. Сопротивление R на этом рисунке — ' объемное сопротивление тела полупроводника. Сг и С2 определяются по формуле барьерной емкости р-/г-перехода (3.18).
§ 3.7. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ИМПУЛЬСНОГО ТРАНСФОРМАТОРА
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 177 >> Следующая
Книги
Web-программирован-
ие
Аппаратное обеспечение Графика Руководство по П.О. Самоучитель Теория программирования Фотошоп Языки программирования
Новые книги
Вирт Н. "Систематическое программирование " (Теория программирования)

Эком "Microsoft Excel 2000 шаг за шагом Русская версия самоучитель " (Самоучитель)

Поляков А.Ю. "Методы и алгоритмы компьютерной графики в примерах Vizual C++" (Графика)

Баяковский Ю.М. "Графическая библиотека Open GL " (Графика)

Валиков А. "Технология " (Языки программирования)
Авторские права © 2013 ComputersBooks. Все права защищены.