MOS管的速度饱和

fengxing9999

各位高手，小弟最近新看sansen的模拟集成电路设计精粹。

第一章中里面讲在Vgs-Vth>0.5以上的区域，会发生速度饱和。Vgs上升会使ids上升，但gm不变。

因此不要将MOS偏置在速度饱和区。

gm的定义是Vgs决定ids的能力，既然ids上升了，gm怎么会不变呢？

求教各位高手，谢谢

goodsilicon

y=kx，x增大，y增大，但是k不变。

jianjing526

gm考量的是ids随vgs变化的变化速度

zhongbo1127

速度饱和是指：在短沟道器件中，载流子的速度并不随着电场的增加而增大，在一定的电场下趋于一个定值，这叫载流子速度饱和。
你可以看看半导体物理里面的载流子 迁移率这个章节。 ：）

fengxing9999

这个我已经想明白了，谢谢大家。

我现在疑惑的是sansen书上强调了很多次Vgs的选取。他认为Vgs-Vt一般只在0.2-0.5这个范围内。

小于0.2在弱反型区，大于0.5则速度饱和。

弱反型区我还了解点，速度饱和这个的确在半导体物理中有学过，可是模拟IC设计中很少考虑到啊。

其他几本经典教材里提到这一点的也很少。

可是按sansen书上的说法，这个0。2-0.5之间只有0.3的变化范围。太小了吧。

goodsilicon

这个我已经想明白了，谢谢大家。

我现在疑惑的是sansen书上强调了很多次Vgs的选取。他认为Vgs-Vt一般只在0.2-0.5这个范围内。

小于0.2在弱反型区，大于0.5则速度饱和。

弱反型区我还了解点，速度饱和这个的 ...
fengxing9999 发表于 2010-5-19 09:10

                               
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尽信书，不如无书。设计中自己灵活掌握。

zhongbo1127

载流子速度饱和只是在短沟道器件的时候才会考虑，一般情况下，以我国的模拟电路设计水平，现在还考虑的不多，书上的东西当然还是要偏理论一点。自己找个模型仿真仿真就知道了。我记得是10E5V/CM以上沟道电场强度才考虑这个事情

xbbx8517

学习学习！

fhchen2002

回复 5# fengxing9999

As a matter of fact, Paul. R. Gray's textbook also mentioned this phenomenum, but in a slightly different fashion.
Refer to chapter 1, page 62 of the famous textbook "Analysis and Design of Analog Integrated Circuits, 5th edition,"

... In contrast to the square-law behavior predicted by (1.157), (1.224) shows that the drain current is linear function of the overdrive (Vgs - Vt) when the carrier velocity saturates.

tianruo

速度饱和效应也得看VDS跟VGS和VT之间的关系吧。