MOS管的寬長(cháng)比|溝道寬長(cháng)比基本概念-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2020-12-25
寬長(cháng)比是MOS管的導電溝道的寬與長(cháng)的比，寬長(cháng)比越大，MOS管的 Id 就越大，也就是寬長(cháng)比與 Id 成正比。具體公式可以查閱資料。
電流鏡的 Id 比例是 1：2，那么兩個(gè) MOS 管的寬長(cháng)比的比（注意是兩個(gè)寬長(cháng)比的比）應該也是 1：2，因為如上所述 Id 與寬長(cháng)比成正比。所以如果 MOS1的寬長(cháng)比為 10，那么MOS2的寬長(cháng)比應該為 20，以此類(lèi)推。
如果只是用來(lái)做驅動(dòng)的話(huà)，根據負載能力確定寬長(cháng)比。如果前級的驅動(dòng)能力較小，同時(shí)有要求較高的速度，建議該級長(cháng)和寬取小點(diǎn)。
如果是用來(lái)驅動(dòng)后一級電路，寬長(cháng)比主要看后級負載大小，負載大，寬長(cháng)比大，比如說(shuō)后面有很長(cháng)的數據線(xiàn)或者接了很多的負載。一般來(lái)說(shuō)，nmos管的寬長(cháng)比為pmos的1/3。
mos管是金屬(metal)—氧化物(oxid)—半導體(semiconbaictor)場(chǎng)效應晶體管，或者稱(chēng)是金屬—絕緣體(insulator)—半導體。
MOS管的source和drain是可以對調的，他們都是在P型backgate中形成的N型區。在多數情況下，這個(gè)兩個(gè)區是一樣的，即使兩端對調也不會(huì )影響器件的性能。這樣的器件被認為是對稱(chēng)的。
溝道寬長(cháng)比，是代表著(zhù)溝道寬度W與溝道長(cháng)度L的比例。這也是CMOS集成電路的一個(gè)基本概念。溝道（channel）是指場(chǎng)效應晶體管中源區和漏區之間的一薄半導體層。是由于外加電場(chǎng)引起的沿長(cháng)度方向的導電層。
如下圖所示：
MOS管工作在非飽區時(shí)，I-V特性曲線(xiàn)公式近似為：
因此，溝道寬長(cháng)比對MOS管來(lái)說(shuō)是非常重要的一個(gè)參數指標。寬長(cháng)比越大，MOS管的 飽和電流(Idsat)就越大，性能就越好。
在數字后端中，溝道的寬長(cháng)比也體現在單元庫上。當溝道長(cháng)度L相同時(shí)，不同的溝道寬度會(huì )造成cell的不同高度，我們通常說(shuō)的7 Track, 9 Track即是代表不同的溝道寬度，溝道寬度越大，速度也越快，功耗也越大；
當溝道寬度W相同時(shí)，不同的溝道長(cháng)度L也會(huì )造成cell的速度不同，我們通常看到的cell名字里的C14,C16就是代表不同的溝道長(cháng)度。L越小，速度也越快，功耗也大。
當mos管用做開(kāi)關(guān)時(shí)，寬長(cháng)比越大切換速度是越快還是越慢呢?
當開(kāi)關(guān)管的寬長(cháng)比從小變到大時(shí)，先是導通電阻主要影響切換速度，寄生電容影響不大。導通電阻隨寬長(cháng)比的增大而減小，切換速度也越來(lái)越快。
然后到了一個(gè)閾值后，導通電阻不隨寬長(cháng)比的增大而減小了，寄生電容開(kāi)始影響切換速度，隨著(zhù)寬長(cháng)比的增大寄生電容增大，切換速度就變慢了。
如果接大負載電容，Cp可以忽略，那么電阻為主；如果接小負載電容，要兼顧Ron和Cp，就用后仿。
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