ELE6308 Microélectronique Analogique et Mixte Complément de

École Polytechnique de Montréal
Cours ELE6308, Complément de laboratoire 2, Automne 2011.
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ELE6308
Microélectronique Analogique et Mixte
Complément de Laboratoire 2
Partie 1
1.1 Le modèle des transistors MOS utilisé pour les simulations est le modèle BSIM3 de
UC Berkeley (niveau 49). Il comporte plus de 200 paramètres.
La relation du courant de drain d’un transistor NMOS opérant dans la zone de
saturation est donnée par :
iD =
μ n C ox W
(vGS − VTHN )2 (1 + λv DS )
2 L
(1)
Pour les calculs théoriques de la partie1 du laboratoire 2, utiliser la relation simplifiée
(2). Elle comporte quelques paramètres BSIM3 dominants avec les suppositions
suivantes:
• On néglige l’effet de modulation de canal de (1);
• Pour le procédé CMOS 0.18µm, les valeurs approximatives des
paramètres K et VTH données ci-dessous ont été déterminées à la température 25 °C.
iD ≈
KW
(vGS − VTH )2
2 L
(2)
Pour un transistor NMOS :
K = K n = μ n C ox ≈ 250μA / V 2 , VTH = VTHN ≈ 0.480 V .
Pour un transistor PMOS :
K = K p = μ p C ox ≈ 54μA / V 2 , VTH = VTHP ≈ 0.454 V .
1.2 Modulation de canal
• Pour trouver par simulation le coefficient de modulation de canal, on peut prendre
deux mesures de iD et v DS d’un transistor MOS opérant en saturation pour une
tension v GS fixée
i D1 =
et
μ n C ox W
(vGS − VTHN )2 (1 + λv DS1 )
2 L
(3)
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iD2 =
µ n C ox W
(vGS − VTHN )2 (1 + λv DS 2 )
2 L
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(4)
ce qui donne la relation (5)
λ=
i D2 − i D1
i D1 .v DS2 − i D2 .v DS1
(5)
• On peut aussi obtenir λ par la relation entre le courant de drain et la résistance
Drain-Source
λ≅
1
I D .rDS
(6)
Partie 2
Pour montrer sur la fenêtre Schematic les points d’opération de votre circuit ou les
paramètres de certains dispositifs (par exemple les transistors CMOS), procéder comme
suit:
• A partir de la fenêtre du Schematic sélectionner Edit->Component Display…. La
fenêtre de Edit Component Display Options apparaît.
• Cocher sur terminal et parameter, sélectionner un composant sur votre circuit puis
remplissez la fenêtre Edit Component Display et choisissez les options que vous
voulez visualiser sur la fenêtre Schematic.
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• Pour rafraîchir l’affichage sur le Schematic une fois la simulation terminée,
sélectionner sur la fenêtre Analog Design Environment
Results -> Annotate puis les options d’affichage que vous voulez rafraîchir.
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Remarques:
• Pour une analyse DC, cocher l’option Save DC Operating Point.
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