एकाधिक उंगलियों बनाम एकल उंगली लेआउट (MOSFET ट्रांजिस्टर)

Question

कृपया, एकाधिक उंगलियों (एमएफ) बनाम एकल उंगली के साथ एक ट्रांजिस्टर लेआउट के फायदे और नुकसान का सारांश प्रदान करें ?

EDA उपकरण में एक विशेष चौड़ाई और लंबाई के साथ एक MOSFET बिछाते समय , गेट के आकार के संबंध में दो विकल्प होते हैं :

1) एकल धारी (शास्त्रीय मामला) (एक उंगली);
2) कई धारियां (कई उंगलियां)।

परिकल्पना (विभिन्न इंटरनेट मंचों पर आधारित):

1) एमएफ उच्च डब्ल्यू / एल या एल / डब्ल्यू के साथ ट्रांजिस्टर के लिए लेआउट योजना में अधिक लचीलापन प्रदान करता है। दूसरे शब्दों में, लेआउट को और अधिक चौकोर जैसा बनाने की अनुमति देता है।

2) जरूरत पड़ने पर एमएफ ट्रांजिस्टर के बेहतर मिलान की अनुमति देता है । उदाहरण के लिए, यदि सामान्य-केंद्रित तकनीकों का उपयोग किया जाए।

3) एमएफ लेआउट गेट प्रतिरोध (एसी के लिए) को कम करता है। यदि हां, तो क्या आप बता सकते हैं कि क्यों?

4) एमएफ गेट में वर्तमान घनत्व को कम करता है अगर इस पर प्रौद्योगिकी सीमाएं हैं।

क्या ज्ञान रखने वाला व्यक्ति दोनों दृष्टिकोणों की तुलना कर सकता है?

चित्र 1: एक उंगली।

चित्र 2: दो उंगलियाँ। समानांतर में दो ट्रांजिस्टर (चौड़ाई सममित हैं)।

चित्र 3: दो उंगलियाँ। श्रृंखला में दो ट्रांजिस्टर (lenghts अभिव्यक्त किए गए हैं)।

Comments

धन्यवाद, दोस्तों। गेट प्रतिरोध में कमी के लिए, मैंने इसे एक मंच पर पढ़ा है । वे कहते हैं, यह समानांतर में कई उंगलियों के प्रतिरोध के कारण है। लेकिन मुझे लगता है कि यह गलत है क्योंकि प्रत्येक गेट का प्रतिरोध बढ़ जाता है (लंबाई छोटी हो जाती है), कुल मूल्य समान रहना चाहिए। मुझे लगता है, उच्च आवृत्तियों के लिए, यह त्वचा के प्रभाव के कारण हो सकता है (कुल सतह क्षेत्र नीचे है), लेकिन निश्चित नहीं है।

— सर्गेई गोरीकोव

इंटरनेट में यह भी पढ़ें, कि पॉली गेट के माध्यम से उंगलियों की संख्या अधिकतम वर्तमान घनत्व से निर्धारित होती है। लेकिन फिर, यकीन नहीं होता।

— सर्गेई गोरीकोव

Answer 1

लंबे ट्रांजिस्टर विभिन्न कारणों से छोटे लोगों में विभाजित होते हैं। एक कारण उन्हें एक ब्लॉक के समग्र लेआउट में बेहतर तरीके से फिट करना या बस एक बेहतर पहलू अनुपात होना हो सकता है। एक अन्य कारण डिवाइस के गेट प्रतिरोध को कम करना है। समस्या यह है कि गेट-चैनल समाई फाटक प्रतिरोध के साथ एक लोपास बनाता है और स्विचिंग गति कम हो जाती है। इसके अलावा नाली क्षेत्र कम हो जाता है क्योंकि दो उंगलियां एक सामान्य नाली साझा करती हैं और इसलिए परजीवी भी कम हो जाती हैं।

अपडेट: किसी डब्लू / एल के साथ एक ट्रांजिस्टर को कई उंगलियों के साथ विभाजित करना इस तरह से किया जाता है, कि चौड़ाई (डब्ल्यू) समान रहती है और उंगली की लंबाई एल / के है, जहां कश्मीर उंगलियों की कुल संख्या है। प्रभावी लंबाई और चौड़ाई समान रहती है, लेकिन द्वार अब समानांतर हैं और इसलिए प्रतिरोध कम हो गया है। इसके अलावा, प्रभावी प्रतिरोध को कम करने के लिए दोनों छोरों पर अक्सर फाटकों से संपर्क किया जाता है।

विभाजन ट्रांजिस्टर या तो एक गेट के साथ कई ट्रांजिस्टर का उपयोग करके या कई गेट उंगलियों वाले ट्रांजिस्टर के साथ किया जा सकता है।

कई उंगलियों वाले ट्रांजिस्टर का नुकसान यह है कि दो पड़ोसी उंगलियों के लिए वर्तमान दिशा अलग है। जैसे अगर पहली उंगली के लिए स्रोत बाईं ओर है तो अगली उंगली के लिए स्रोत दाईं ओर होगा। वर्तमान दिशा के आधार पर ट्रांजिस्टर के गुण बदल सकते हैं। इसलिए अच्छा मिलान प्राप्त करने का प्रयास करते समय अतिरिक्त सावधानी बरतनी होती है।

एक वर्तमान दर्पण में उदाहरण के लिए स्केल किए गए वर्तमान स्रोतों को प्राप्त करने के लिए कई उंगलियों का उपयोग करना भी थोड़ा एकल गुणों के कारण कई सिंगल गेट ट्रांजिस्टर होने से हीन माना जाता है।

एक एनालॉग डिजाइनर को यह तय करना होता है कि किसी समस्या के लिए कौन सा विकल्प सबसे अच्छा है।

Comments

धन्यवाद दोस्त। अच्छा जवाब, बहुत सारी अंतर्दृष्टि। अगर यू 1 पर अधिक रंग दे सकता है तो सराहना करेंगे) कुल गेट प्रतिरोध कम क्यों है? सूत्र आर = आर * एल / डब्ल्यू याद रखें। जब कोई गेट को पतली उंगलियों में विभाजित करता है, तो प्रत्येक उंगली का प्रतिरोध बढ़ जाता है। तो, एन समानांतर उंगलियों (प्रत्येक उच्च प्रतिरोध के साथ) का शुद्ध परिणाम एक ही प्रतिरोध है, है ना? 2) प्रत्येक उंगली में धाराएं अलग-अलग क्यों होती हैं? गेट फिंगर में वर्तमान दिशा के आधार पर क्या गुण बदलते हैं? 10x। आपके उत्तर की जांच करने के लिए क्षमा करें।

— सर्गेई गोर्बिकोव

@ शेर्गी गोरबिकोव - मेरा अपडेट देखें।

— मारियो

बहुत अच्छा अपडेट। 1) मैंने सोचा कि गेट में एसी करंट वर्टिकल एक्सिस (गलत :)) के साथ उड़ता है, लेकिन वास्तव में यह क्षैतिज दिशा में (एस और डी के बीच) में बहता है, इस प्रकार वास्तव में, विभाजन के बाद एक उंगली का प्रतिरोध कम नहीं होता है । पुनः 2) अब स्पष्ट, 10x। एक दिन में हल के रूप में चिह्नित करेगा यदि कोई और अधिक उत्तर प्रदान नहीं करता है। एक बार फिर धन्यवाद।

— सर्गेई गोर्बिकोव

क्या इस दिशा निर्भरता का कोई नाम है?

— DKNguyen

इम्प्लांट एंगल, शैडोइंग और एसिमेट्री की खोज करें।

— मारियो