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asked in 科學其他:科學 · 1 decade ago

[物理]電子學-專有名詞解釋

中文名稱及名詞解釋:

(1) Sub-threshold current of a MOSFET

(2) Early effect

(3) Miller efect

(4) Channel length modulation

(5) Cutoff frequency

越詳盡越好!(20點~!!)

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  • 1 decade ago
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    中文名稱及名詞解釋

    (1) Sub-threshold current of a MOSFET

    Ans : 金氧半場效電晶體的次臨界電流當閘極和源極間的電壓VGS(G代表閘極,S代表源極)小於一個稱為臨界電壓(threshold voltage, Vth)的值時,這個MOSFET是處在「截止」(cut-off)的狀態,電流無法流過這個MOSFET,也就是這個MOSFET不導通。 但事實上當VGS<Vth、MOSFET無電流通過的敘述和現實有些微小的差異。在真實的狀況下,因為載子的能量依循波茲曼分佈(Boltzmann distribution)而有高低的差異。雖然當VGS<Vth的狀況下,MOSFET的通道沒有形成,但仍然有些具有較高能量的載子可以從半導體表面流至汲極。而若是VGS略高於0,但小於Vth的情況下,還會有一個稱為「弱反轉層」(weak inversion layer)的區域在半導體表面出現,讓更多載子流過。透過弱反轉而從源極流至汲極的載子數量與VGS的大小之間呈指數的關係,這樣的電流又稱為次臨限電流(subthreshold current)。

    (2) Early effect

    爾利效應 : 或稱基極寬度調整,乃利用集極電壓來調整基極有效的一種效應

    1電晶體由集極電壓的變化 而造成基極有效寬度的變化稱歐萊效應

    2當C-B接合的逆向偏壓Vcb增加 十 C-B接合的空乏區隨之增大而使基極有效寬度減小

    3.由歐萊效應使射極注入基極區的載子結合量變小 此時Ic會隨Vce增加而稍隨增加 阿法值也略為增加

    4.歐萊效應對電晶體的影響

    (1)基極寬度變窄 所以在基極區產生再結合的機會減少 阿法值 會隨|Vcb|的增加而增加

    (2)基極內少數載子濃度增加 所以 Ic與 Ie會隨著|Vcb|的增加而增加

    (3)若 |Vcb|甚大 使基極有效寬度降為0 會導致電晶體崩潰這種現象稱為貫穿(punch through)

    (3) Miller effect

    米勒效應 : 米勒效應 (Miller Effect)

    1.若有一電阻 (如下圖中的Rs) 同時跨在輸入及輸

    出端,且並沒有任一端直接接地,對電路的增益,阻抗計算都不準,故 需先(放下來), 至少有一端直接接地,且不影響原來各點電壓電流 大小,如下圖右中的Rb。

    2.米勒公式:

    Z1=Z’/ (1-Av)

    Z2=Z’/[1-(1/Av)]=Z’Av/(Av-1)

    3.對電阻而言:Z 是被衰減了(1-Av)倍。

    4.對電容而言:電容量是被放大了(1-Av)倍。

    (4) Channel length modulation

    通道長度調變

    MOSFET在飽和區操作的電流與電壓關係式中。飽和區的MOSFET汲極電流會因為通道長度調變效應(channel length modulation effect)而改變,並非與且VDS全然無關。考慮通道長度調變效應之後的飽和區電流—電壓關係式如下: (公式貼不上來)

    (5) Cutoff frequency

    截止頻率 :指其最大可工作的頻率,不可超過此工作範圍

    Source(s): 網路
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