ACD301 - Chương 3: Transistor MOS và mô hình tín hiệu nhỏ
Phần lớn phép tính trong thiết kế tương tự xoay quanh một câu hỏi: dòng qua transistor đổi bao nhiêu khi điện áp điều khiển nhích đi một chút. Mô hình tín hiệu nhỏ trả lời bằng hai con số chính: độ hỗ dẫn gm cho biết dòng nhạy với điện áp cổng tới đâu, và điện trở ra hữu hạn sinh từ hiệu ứng điều chế chiều dài kênh. Cả hai được rút ra tại điểm làm việc đã chọn, từ quan hệ bình phương giữa dòng máng và điện áp cổng của mô hình Shichman-Hodges. Diode pn cũng có mặt ngay trong thân transistor: các tiếp giáp ấy phải luôn được phân cực ngược, và điện dung của chúng góp phần giới hạn tốc độ của mạch. Người học nhìn một transistor trong sơ đồ và ước lượng được nó khuếch đại ra sao, đồng thời nhận ra lúc nào quan hệ bình phương không còn đủ chính xác và cần mô hình phức tạp hơn.
Xem danh sách câu hỏi5 câu hỏi100% có giải thích
Bắt đầu bằng Chế độ học nếu bạn muốn đáp án và giải thích hiện ngay sau mỗi câu — không bấm giờ, dừng lúc nào cũng được. Chọn Thi thử khi muốn biết mình đang ở đâu: có bấm giờ, chấm điểm ở cuối, và giải thích chỉ mở sau khi nộp.
Học ngân hàng câu hỏi của chủ đề
Luyện tập theo chủ đề này
5Câu hỏi hiện có
Câu hỏi của chủ đề
5/5 câuHết danh sách
A0.4mA/V
B0.8mA/V
C1.6mA/V
D2.4mA/V
Lời giải
Mở trang câu hỏi này →Đáp án đúng: "0.8mA/V". Trong mạch, nguồn của NMOS nối đất nên V_GS = v(IN) = 0.9 V, suy ra overdrive voltage V_ov = 0.9 − 0.4 = 0.5 V. Với mô hình bình phương, g_m = 2I_D/V_ov = 2 × 0.2 mA / 0.5 V = 0.8 mA/V; tham số λ chỉ quyết định r_o = 1/(λI_D) = 25 kΩ chứ không làm đổi g_m khi I_D đã cho. "0.4mA/V" sai vì đó là I_D/V_ov, quên hệ số 2 khi đạo hàm I_D theo V_GS. "1.6mA/V" sai vì đòi V_ov chỉ 0.25 V, tức lấy nhầm V_GS hoặc nhân đôi kết quả thêm một lần. "2.4mA/V" sai vì ứng với V_ov khoảng 0.17 V, không khớp với V_GS = 0.9 V và V_t = 0.4 V của đề.
AHoles
BElectrons
Cp-doped regions
Dn-doped regions
Lời giải
Mở trang câu hỏi này →Đáp án đúng: "Electrons". NMOS được chế tạo trên đế loại p với hai vùng nguồn, máng pha tạp n; khi V_GS vượt ngưỡng, điện trường cổng hút điện tử lên bề mặt tạo lớp đảo loại n, nên hạt dẫn di động trong kênh là electron. "Holes" sai vì lỗ trống là hạt dẫn của kênh PMOS, nơi lớp đảo hình thành trên đế loại n. "p-doped regions" sai vì vùng pha tạp p là phần đế, một vùng vật liệu cố định chứ không phải hạt mang điện chạy trong kênh. "n-doped regions" sai vì đó là các vùng nguồn và máng được khuếch tán sẵn, chúng là điểm nối của kênh chứ không phải bản thân hạt dẫn di động.
AIn the cut-off region
BIn the active region
CIn the triode region
DIn the threshold region
Lời giải
Mở trang câu hỏi này →Đáp án đúng: "In the cut-off region". PMOS có điện áp ngưỡng âm, chỉ dẫn khi V_GS < V_tp < 0, tức cổng phải thấp hơn nguồn ít nhất một |V_tp| để hút lỗ trống tạo kênh. Khi V_GS dương, cổng còn cao hơn nguồn nên điện trường đẩy lỗ trống khỏi bề mặt, không có lớp đảo và transistor ở vùng cắt. "In the active region" sai vì vùng bão hoà đòi đã có kênh, tức V_GS âm hơn V_tp, điều không thể khi V_GS dương. "In the triode region" sai vì vùng tuyến tính cũng cần kênh dẫn đã hình thành, nên chung điều kiện V_GS < V_tp. "In the threshold region" sai vì vùng quanh ngưỡng (gần dưới ngưỡng) xảy ra khi V_GS xấp xỉ V_tp âm, không phải khi V_GS mang dấu dương.
AA linearized relation between the drain current and gate-source voltage
BA drain current depending on the drain-source voltage
CA threshold voltage depending on the source-bulk voltage
DAn exponential relation between the drain current and gate-source voltage
Lời giải
Mở trang câu hỏi này →Đáp án đúng: "A drain current depending on the drain-source voltage". Khi V_DS tăng ở vùng bão hoà, điểm thắt kênh lùi về phía nguồn làm chiều dài kênh hiệu dụng ngắn lại, nên dòng máng tăng theo I_D = (β/2)V_ov²(1 + λV_DS) và transistor có điện trở ra hữu hạn r_o. "A linearized relation between the drain current and gate-source voltage" sai vì quan hệ I_D theo V_GS vẫn là bình phương; tuyến tính hoá quanh điểm làm việc cho ra g_m, không liên quan đến điều chế độ dài kênh. "A threshold voltage depending on the source-bulk voltage" sai vì đó là hiệu ứng thân (body effect), do điện áp nguồn-đế làm rộng vùng nghèo dưới kênh. "An exponential relation between the drain current and gate-source voltage" sai vì quan hệ mũ là đặc trưng của vùng dưới ngưỡng (weak inversion), không phải hệ quả của điều chế độ dài kênh.
AA linearized relation between the drain current and the drain-source voltage
BA linearized relation between the gate-source voltage and threshold voltage
CA linearized relation between the source and bulk voltage
DA nonlinear drain-source voltage response
Lời giải
Mở trang câu hỏi này →Đáp án đúng: "A linearized relation between the drain current and the drain-source voltage". Tham số tín hiệu nhỏ g_ds được định nghĩa là ∂I_D/∂V_DS tại điểm làm việc, tức độ dốc tuyến tính hoá của đặc tuyến I_D theo V_DS; ở vùng bão hoà g_ds ≈ λI_D = 1/r_o. "A linearized relation between the gate-source voltage and threshold voltage" sai vì V_t là thông số của công nghệ và điện áp thân, không có tham số tín hiệu nhỏ nào nối V_GS với V_t. "A linearized relation between the source and bulk voltage" sai vì ảnh hưởng của điện áp nguồn-đế lên dòng được mô tả bằng g_mb, không phải g_ds. "A nonlinear drain-source voltage response" sai vì mọi tham số tín hiệu nhỏ đều là xấp xỉ tuyến tính quanh điểm phân cực; g_ds chính là cách bỏ đi tính phi tuyến chứ không mô tả nó.
Đề có câu hỏi của chủ đề này
1 đề chứa ít nhất một câu thuộc chủ đề — mở đề để làm cả bộ, không chỉ từng câu.
Đi tiếp từ đây
Chủ đề khác cùng môn
ACD301 - Chương 1: Công nghệ CMOS và quy trình thiết kế với SPICEACD301 - Chương 2: Khái niệm cơ bản về tín hiệu và mạchACD301 - Chương 4: Tầng khuếch đại cơ bản và cặp vi saiACD301 - Chương 5: Bộ khuếch đại nhiều tầngACD301 - Chương 6: Hồi tiếp, độ ổn định và bù tần sốACD301 - Chương 7: Thiết kế op-amp hai tầngĐề có câu hỏi của chủ đề
ACD301 Thiết kế vi mạch tương tự – Bộ ôn tập số 1 (45 câu)