Electrónica para Sistemas Industriales (EIS)

Presentación del tema: "Electrónica para Sistemas Industriales (EIS)"— Transcripción de la presentación:

1 Electrónica para Sistemas Industriales (EIS)
Slavka Tsanova Tihomir Takov Circuitos Integrados MOS Octubre 2012

2 ¿Qué es un transistor MOS?
Interruptor! |V GS | transistor MOS

3 Transistor MOS Polysilicon Aluminum

4 Voltaje umbral Zona empobrecida Canal n Sustrato p

5 Curva característica Voltio-Amperio de un transistor “clásico”
0.5 1 1.5 2 2.5 3 4 5 6 x 10 -4 V DS (V) I D (A) VGS= 2.5 V VGS= 2.0 V VGS= 1.5 V VGS= 1.0 V Lineal Saturación VDS = VGS - VT Dependencia cuadrática

6 Transistor en modo lineal

7 Transistor en saturación
Pinch-off Zona de pinch-off , o estrangulamiento del canal

8 Curva característica Voltio-Amperio de un transistor “microscópico”
-4 V DS (V) 0.5 1 1.5 2 2.5 x 10 I D (A) VGS= 2.5 V VGS= 2.0 V VGS= 1.5 V VGS= 1.0 V Saturación temprana Dependencia lineal

9 Saturación de la movilidad
x c = 1.5 u n ( m / s ) sat = 10 5 Movilidad constante (pendiente = µ) Velocidad constante x (V/µm)

10 Perspectivas I V Transistor con un canal largo = V
D Transistor con un canal largo Transistor con un canal corto V DS DSAT GS - V T = V DD

11 ID = f(VGS) lineal cuadrático cuadrático Canal largo Canal corto 0.5 1
0.5 1 1.5 2 2.5 3 4 5 6 x 10 -4 V GS (V) I D (A) 0.5 1 1.5 2 2.5 x 10 -4 V GS (V) I D (A) lineal cuadrático cuadrático Canal largo Canal corto

12 ID = f(VDS) Resistivo Saturación VDS = VGS - VT Canal largo
0.5 1 1.5 2 2.5 3 4 5 6 x 10 -4 V DS (V) I D (A) VGS= 2.5 V VGS= 2.0 V VGS= 1.5 V VGS= 1.0 V Resistivo Saturación VDS = VGS - VT -4 V DS (V) 0.5 1 1.5 2 2.5 x 10 I D (A) VGS= 2.5 V VGS= 2.0 V VGS= 1.5 V VGS= 1.0 V Canal largo Canal corto

13 Transistor PMOS -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 x 10
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 x 10 -4 V DS (V) I D (A) VGS = -1.0V VGS = -1.5V VGS = -2.0V VGS = -2.5V

14 El transistor como interruptor

15 Modo dinámico de un transistor MOS

16 Capacidad de la compuerta
x d L Compuerta de óxido Vista superior Superposición compuerta- sustrato Surtidor n + Drenador W t ox n + Sección transversal L compuerta de óxido

17 Capacidad de la compuerta
Cut-off Resistive Saturation