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mosfet in weak inversion

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] mosfet in weak inversion

Messaggioda Foto Utenteingmarketz » 18 feb 2016, 23:09

Salve a tutti, mi sto imbattendo nell studio di mosfet in weak inversion. Mi sapreste dire perche' in letteratura viene detto che gm in strong inversion e' piu' grande di gm in weak inversion? In
http://www.cppsim.com/CircuitLectures/Lecture16.pdf , pag 16
viene anche detto che :

STRONG INV : gm efficiency is poor but fast speed
WEAK INV : gm efficiency is good but slow

Cosa vuol dire?
mi sapreste dire anche perche' viene usato il parametro gm/ID per definire la qualita' del MOS anziche' gm?

Grazie mille
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[2] Re: mosfet in weak inversion

Messaggioda Foto UtenteStokes » 18 feb 2016, 23:49

Direi che g_m in strong inversion è più grande che in weak inversion semplicemente perché nel primo caso la corrente I_{DS} è molto più grande. In tal caso il dispositivo è più veloce perché la frequenza di taglio f_t è direttamente proporzionale proprio a g_m. Il parametro \frac{g_m}{I_{DS}} è la prima volta che lo vedo, ma direi che serve solo a dirti quanta corrente devi far scorrere nel mosfet per ottenere un desiderato valore di transconduttanza; in subthreshold questo valore è maggiore perché la corrente varia esponenzialmente con V_{gs}.
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[3] Re: mosfet in weak inversion

Messaggioda Foto Utenteingmarketz » 18 feb 2016, 23:53

grazie per il tuo commento. Vorrei pero' una piccola delucidazione. come ben sappiamo

gm=2\frac{Id}{Vov} strong inversionj
gm=\frac{Id}{Vt} weak inversion

where : Vt = thermal voltage intorno ai 26mV, mentre Vov di solito centinaia di mV diciamo 100mV

detto cio' a parita' di corrente , direi che in weak inversion gm e' piu' grande no?
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[4] Re: mosfet in weak inversion

Messaggioda Foto UtenteStokes » 18 feb 2016, 23:58

...a parita' di corrente...


A parità di corrente significa \frac{g_m}{I_{DS}} ! Infatti questo parametro è maggiore in subthreshold.
Complessivamente la transconduttanza è maggiore in strong inversion perché in quella zona di funzionamento I_{DS} è molto più grande.
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[5] Re: mosfet in weak inversion

Messaggioda Foto Utenteingmarketz » 19 feb 2016, 0:16

mhmhm sono d'accordo con gm/ID, ma assumendo Id=10uA nelle due formule esposte, non risulta che gm in weak inversion e' piu' grande?
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[6] Re: mosfet in weak inversion

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 19 feb 2016, 0:32

Non puoi avere lo stesso MOS in strong oppure weak alla stessa corrente! Solo per correnti molto basse il MOS va in weak e la gm non scende cosi` tanto come ti aspetteresti dalla formula della strong inversion.
Per usare proficuamente un simulatore, bisogna sapere molta più elettronica di lui
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[7] Re: mosfet in weak inversion

Messaggioda Foto Utenteslashino » 19 feb 2016, 9:29

Aggiungo che il motivo fisico per il quale accade ciò è che in weak inversion con la tensione di gate si riescono a modulare le bande nel silicio direttamente.
In strong inversione, invece, le bande variano poco al variare di V_g e quindi la modulazione è contenuta.
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[8] Re: mosfet in weak inversion

Messaggioda Foto Utenteingmarketz » 19 feb 2016, 11:55

Adesso e' tutto chiaro. Grazie mille a tutti.
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[9] Re: mosfet in weak inversion

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 19 feb 2016, 12:25

Certo che se ogni tanto dicessi anche che corso di laurea stai seguendo, quale materia, quale libro di testo usate... sarebbe piu` facile rispondere!
Per usare proficuamente un simulatore, bisogna sapere molta più elettronica di lui
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[10] Re: mosfet in weak inversion

Messaggioda Foto Utenteingmarketz » 22 feb 2016, 20:29

Attualmente non sto frequentando alcun corso di laurea sto facendo un po di ricerca personale per rimanere al passo con i tempi. :)
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