MOS晶體管非準(zhǔn)靜態(tài)模型的比較原理特性解析

圖9.23表示了a=0.5(VDS=V′DS／2)，強(qiáng)反型時(shí),∣m∣/gm和m的相位與頻率(對(duì)數(shù)標(biāo)尺)的關(guān)系曲線。頻率ω₀由式(8.3.6)給出，為方便起見(jiàn)重寫于此：

在每一圖中，曲線a對(duì)應(yīng)于圖8.13的簡(jiǎn)單摸型，曲線b對(duì)應(yīng)于圖9.5的完整準(zhǔn)靜態(tài)模型，曲線c對(duì)應(yīng)于圖9.19或圖9.21模型。MOS晶體管非準(zhǔn)靜態(tài)模型的比較。最后，曲線d對(duì)應(yīng)于在式（9.4.65）的分子和分母中保留許多項(xiàng)而得出的模型，這一模型甚至在頻率高于10ω₀時(shí)仍是有效的。在圖9.23b中可見(jiàn)，在有效區(qū)內(nèi)，b比a有很大的改善。b的有效區(qū)受到高頻時(shí)模值誤差變得嚴(yán)重了得限制，這是因?yàn)檫@個(gè)模型（9.3.11g的）m 含有左半平面的極點(diǎn)相反。高頻時(shí)，b的模值上升顯然不符合實(shí)際情況，因?yàn)檫@與高頻時(shí)柵對(duì)漏端電流的控制由于反型層的    慣性而逐漸消失的預(yù)料相反，上述現(xiàn)象暗示了在正向柵-漏作用時(shí)，這一控制作用會(huì)增強(qiáng)。MOS晶體管非準(zhǔn)靜態(tài)模型的比較。事實(shí)上，就關(guān)心模值而論，a比b好，雖然a對(duì)應(yīng)于一個(gè)較簡(jiǎn)單的模型，曲線c消除了曲線b存在的問(wèn)題，因而，頻率一直高到約為ω₀，它都能滿意地預(yù)測(cè)模值和相位。

欲比較各種模型，并確定有效區(qū)的頻率上限，可以畫出對(duì)于其他工作點(diǎn)和其他參數(shù)的類似曲線。可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于一給定模型的某一參數(shù)，它的有效區(qū)的頻率上限取舉于它是哪一個(gè)參數(shù)，工作點(diǎn)在哪里，所要求的精度是什么，最感興趣的是模值還是相位等等。此外，我們總會(huì)構(gòu)成使模型在某一方面失效的病態(tài)情況。MOS晶體管非準(zhǔn)靜態(tài)模型的比較。因此，我們提供的頻率有效范圍應(yīng)該按上述見(jiàn)解來(lái)考慮。它們只是粗略地指明這樣的頻率范圍，即在該范圍內(nèi)，一個(gè)給定模型在大多數(shù)情況下將有令人滿意的性能。為了總結(jié)一下，我們對(duì)本章和前一章中的強(qiáng)反型模型提出如下的頻率范圍：

1、無(wú)轉(zhuǎn)移電容的準(zhǔn)靜態(tài)模型(圖8.13)：  

2、有轉(zhuǎn)移電容的準(zhǔn)靜態(tài)模型(圖9.5)：

3、一階非準(zhǔn)靜態(tài)模型(圖9.19或圖9.21)：

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