Изучение PMOS-транзисторов: методы и примеры кода

В контексте транзисторов PMOS (P-канальный металл-оксид-полупроводник) «L» и «H» обычно относятся к длинам областей транзисторного канала. Длина канала является важнейшим параметром, определяющим рабочие характеристики и поведение PMOS-транзистора.

Чтобы дать вам полное представление, давайте рассмотрим различные методы и методы, связанные с PMOS-транзисторами, а также примеры кода. Прежде чем мы углубимся в методы, важно иметь базовое представление о PMOS-транзисторах.

PMOS-транзисторы являются одним из фундаментальных строительных блоков современных интегральных схем. Они состоят из полупроводника P-типа, называемого подложкой или телом, с областью N-типа, известной как исток и сток. Затвор транзистора отделен от области канала тонким изолирующим слоем, обычно изготовленным из диоксида кремния (SiO2).

Теперь давайте обсудим некоторые методы, обычно используемые с PMOS-транзисторами:

  1. КМОП-инвертор:
    КМОП-инвертор (дополнительный металл-оксид-полупроводник) представляет собой фундаментальный логический элемент, в котором используются как PMOS, так и NMOS (N-канальные металл-оксид-полупроводник) транзисторы. Вот пример КМОП-инвертора, реализованного с использованием PMOS и NMOS-транзисторов в Verilog:

    module cmos_inverter(input A, output Y);
     nmos (Y, A, VDD, 0);
     pmos (Y, A, GND, 1);
    endmodule

    В этом примере «L» и «H» явно не упоминаются, поскольку они обозначают длины каналов PMOS- и NMOS-транзисторов соответственно. «VDD» и «GND» обозначают подключение источника питания и заземления.

  2. Размер ширины PMOS:
    Ширина PMOS-транзистора влияет на его токопроводящую способность и скорость. Регулируя ширину PMOS-транзистора относительно NMOS-транзистора, вы можете контролировать мощность логического элемента. Вот пример определения ширины PMOS в SPICE:

    M1 Y A VDD PMOS W=2u L=0.18u

    В этом примере «W» обозначает ширину PMOS-транзистора, а «L» — его длину. Настройка параметра «W» позволяет оптимизировать работу PMOS-транзистора.

  3. Каскодный усилитель:
    Каскодный усилитель — это популярная схема, используемая для повышения производительности PMOS-транзисторов. Он сочетает в себе несколько PMOS-транзисторов для достижения высокого коэффициента усиления и полосы пропускания. Вот пример схемы каскодного усилителя с использованием PMOS-транзисторов в SPICE:

    M1 Vout Vin VDD PMOS W=1u L=0.18u
    M2 Vout Vin Vout PMOS W=2u L=0.18u

    В этом примере «M1» и «M2» представляют собой два PMOS-транзистора, соединенных в каскодной конфигурации. Параметры «W» и «L» управляют шириной и длиной транзисторов соответственно.

Это всего лишь несколько примеров методов, используемых с PMOS-транзисторами. В зависимости от вашего конкретного приложения или конструкции схемы можно использовать множество других методов и конфигураций.