Kysymys:
MOSFET-rakenne
pantarhei
2019-01-28 03:34:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Olen juuri lukenut sovellushuomautuksen ja olin hämmentynyt tästä lauseesta: "Insinöörit ajattelevat MOSFETin usein yhdeksi tehotransistoriksi, mutta se on kokoelma tuhansia pieniä teho-FET-soluja, jotka on kytketty rinnakkain."

Kuinka tämä on mahdollista?Jokaisessa luokassa opin MOSFETin poikkileikkauksen yhtenä kokonaisuutena, ei "tuhansien FET-solujen kokoelmana".

Joten kysymys kuuluu: Viittaako sovellushuomautus erityiseen MOS-tyyppiin vai oliko koko elämäni valhe?

Digi-avaimesta tai hiirestä ostamasi erillinen MOSFET tulee olemaan tuhansia rinnakkaisia FET-laitteita - joista kutakin edustaa se poikkileikkaus, josta opit luokassa.
Suurin osa erillisistä teholähteistä on tosiasiassa VDMos-laitteita verrattuna tasomaisiin laitteisiin, jotka ovat hieman erilaisia
Minusta näyttää ehdottomasti siltä, että sovellushuomautus on jo vastannut kysymykseesi "insinöörit ajattelevat usein ... kuten" todennäköisesti tarkoittaa myös "insinööreille opetetaan usein ... kuten".
Kaksi vastused:
Elliot Alderson
2019-01-28 04:20:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jos hyvin suuri MOSFET (ts. hyvin laajalla kanavalla) toteutettaisiin yhtenä fyysisenä laitteena, kuten se, jonka näet luokassa, porttielektrodi olisi hyvin pitkä ja ohut. Tämä aiheuttaisi merkittävän RC-viiveen portilla, joten MOSFET kytkeytyi päälle ja pois päältä hyvin hitaasti. Lisäksi olisi vaikeaa laittaa tällaista laitetta pakettiin, koska se olisi satoja tai tuhansia kertoja leveämpi kuin se oli pitkä.

MOSFETiä on siis sähköisesti parempi ja helpompi käsitellä, jos jaat sen moniksi pieniksi MOSFETeiksi. Kaikkien näiden pienten laitteiden lähde-, tyhjennys- ja porttiliittimet on kytketty rinnakkain. Tulos on sama kuin olisit rakentanut yhden valtavan laitteen.

CMOS VLSI -suunnittelussa näitä pieniä laitteita kutsutaan usein "sormiksi" ja ne itse asiassa piirretään rinnakkaisina rakenteina. Vaihtoehtoiset sormet voivat sitten jakaa lähde- / tyhjennysalueensa. Power MOSFET -laitteet käyttävät muita tekniikoita yksittäisten pienten laitteiden muodostamiseen.

Tässä on esimerkki digitaalinen-analoginen muuntimen suunnittelusta: enter image description here Lähde: pubweb.eng.utah.edu

Keltainen kerros on monikiteistä piitä ja pitkät pystysuorat raidat ovat MOSFET-portteja. Punainen kerros on metallia, ja valkoiset neliöt ovat kosketuksia metallista alaspäin joko poly-portteihin tai lähde- / tyhjennysalueisiin. Oikeassa yläkulmassa näet suuren PMOS-transistorin, jossa on viisi yhdensuuntaista porttisormea. Portin sormien välissä ovat lähde- ja tyhjennysalueet, näyttää kolmelta yhdensuuntaiselta lähteeltä ja kolmelta yhdensuuntaiselta viemäriltä. Tällainen lähde / tyhjennysalueiden jakaminen vähentää myös näiden rakenteiden kapasitanssia substraattiin (N-kuoppa) alla. Linkitetyllä sivulla on useita esimerkkejä siitä, miten tätä käytetään analogisen CMOS: n suunnittelussa. Kokemukseni koski lähinnä digitaalisia laitteita, mutta käytimme samaa ajatusta, kun tarvitsimme suuren aseman puskurin globaalille kellolle tai I / O-nastalle.

Onko BJT-transistoripaketilla sama sisäinen rakenne?
Anteeksi, minulla ei ole kokemusta BJT-suunnittelusta.
Asetetaanko joitakin ulottuvuuksia viitteeksi niille meistä, jotka vain väijymme?Kuinka suuri on valtava laite?Kuinka pieni on pieni MOSFET?:-)
Käyttämällä 20 vuotta vanhaa tekniikkaa 0,25u MOSFET mahtuu neliömikronin sisään: viemäri / portti / lähde / kaivo.
@motoDrizzt Suuret ja pienet ovat suhteellisia, eikä ole kovaa ja nopeaa sääntöä, mutta luulisin, että jos W / L nousee yli 25, saatat ajatella laitteen jakamista.Katso lisäämäni valokuvamalli.
@analogsystemsrf Kyllä, mutta et tule tarjoamaan paljon virtaa minimigeometritransistorilla.Lisäsin kuvan esimerkistä analogisesta mallista.
user2233709
2019-01-28 04:01:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Luulen, että tämä lause on viittaus teho-MOSFET-rakenteisiin, kuten International Rectifierin HEXFET-rakenne.

Katso lisätietoja HEXFET-rakenteesta esimerkiksi osoitteesta http://www.rfwireless-world.com/Terminology/HEXFET-vs-MOSFET.html.

MUOKKAA: HEXFET on vain yksi erityinen muotoilu yhdeltä tietyltä valmistajalta.Muilla valmistajilla on varmasti vastaava malli teho-MOSFET-laitteilleen.

@Hearth IMHO tämä ei ole roskapostia, ja roskapostilippu olisi tässä sopimaton - HEXFET voi hyvinkin olla edustava esimerkki teho-MOSFET-rakenteesta.Se viittaa esimerkkiin melko puolueettomasti ja viittaa kolmannen osapuolen lähteeseen, joka käsittelee kyseisen tekniikan rakennetta ja ominaisuuksia (sen sijaan, että vain mainostaisi sitä).Tästä huolimatta tämä vastaus voi hyötyä artikkelin asiaankuuluvien osien (kuten rakennekaavion tai niiden kuvauksen) sisällyttämisestä, jotta vältetään tehokkaasti pelkkä linkkivastaus.
@AndreyAkhmetov En halua kopioida tai liittää artikkelin osia ilman sen kirjoittajan lupaa.Mutta äänestän mielelläni vastauksen, joka on kattavampi kuin minun (ja jopa poistan omani).
@Hearth En vain tiedä parempaa.Arvasin vain, että muut valmistajat käyttivät samanlaisia rakenteita (mutta minulla ei ole aavistustakaan kuinka paljon samanlaisia).
Hyvä on.Anteeksi, että epäilen sinua sitten!Oletan, että olin hieman kiireinen ajattelemalla, että tämä voi olla roskapostia;Andrey on oikeassa, että se on esimerkki.


ⓘ
Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 4.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...