关于6管子的施密特触发器Schmitt trigger问题

Liu_Suyang

请教大家，对于如下这种施密特触发器。在考虑温度变化对窗口大小产生的variation的时候，管子尺寸有什么考量呢？

比如我所有尺寸都设置为1um/1um，tt常温下，窗口大小大致在500mV，然后我全部同时倍增到4um/4um，tt常温下的窗口几乎不变

但是此时跑tt下温度-40至125摄氏度的时候，后者窗口大小的variation明显减小了，有人可以分析具体细节原因吗？谢谢

striker

在CMOS施密特触发器中，温度变化对窗口大小（迟滞电压 \( \Delta V = V_{TH} - V_{TL} \)）的影响与晶体管尺寸密切相关。当管子尺寸从1μm/1μm同比放大至4μm/4μm时，常温下窗口电压基本不变，但温度变化导致的窗口波动（variation）显著减小。这一现象可通过以下机制详细解释：

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by deepseek

### ⚙️ **1. 阈值电压（Vth）温度系数的尺寸依赖性**
   - **小尺寸器件的短沟道效应**：当沟道长度较小（如1μm）时，短沟道效应（SCE）显著，导致漏致势垒降低（DIBL）和量子限制效应增强。这些效应使Vth对温度更敏感，其温度系数绝对值增大（约-2.5至-4 mV/°C）。
   - **大尺寸器件的抑制作用**：尺寸增大后（如4μm/4μm），沟道长度增加，SCE减弱，Vth的温度系数趋近长沟道特性（约-1.5至-2 mV/°C）。因此，温度变化对Vth的影响被抑制，进而减小了窗口电压的波动。
   - **物理机制**：Vth的温度敏感性源于本征载流子浓度（\( n_i \)）和费米势（\( \phi_f \)）的温度依赖性。大尺寸器件因表面积增大，电场分布更均匀，削弱了温度引起的载流子迁移率变化影响。

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