MOS管的截止频率ft

我用AC和S参数仿了NMOS管和PMOS的ft，两种仿真结果一样，然后用ft=gm/(2*pi*(Cgs+Cgd))验证了一下，发现NMOS管仿真和计算结果一样，PMOS管计算结果比仿真结果小很多，Cgs、Cgd、gm都是在cadence原理图上显示的，请问大家出现过这样的问题吗?

没人回答吗?

你好，我也想仿真一下，但是不知道怎么仿真，可以把电路给出来吗?谢谢。我现在仿真的结果很不对。谢谢。

2013-4-24 11:37

俩电流相等时的Freq就是截止频率，AC仿真，偏置电压就是你整体电路的各节点电压~额，仅供参考。

这么仿?

不需要这么仿真吧，FT=gm/cgg/2pi，只是一个与v_star(=类似长沟道管子的过驱动电压)和L有关的参数啊，接成二极管接法，扫描VGS（=VDS）， .PRINT ft=par("gmo(m1)/cggbo(m1)/2/3.1415")即可。 再扫描L

你这样做没发现问题，你还算研究过gm over I'd, 这样连看看gm over id都到多少了。在weak inversion的时候都已经不在饱和区了。

看的时候把横坐标调成v_star,款且我只关心v_star=200mv左右的FT啊。 v_star=100mv-400mv，管子最多也就这样取了，这样做没有问题的，我已经做过啊。这条曲线主要是为了得到v_star与FT的关系。 有时我需要设计管子在某个L下的FT，通过这条曲线找到v_star
,然后再找到需要的W。
我实际就是这样操作的，不太关心弱反型的状态。ft与vds关系很小（从理论和仿真都可以得到这个结论），故接成二极管接法即可。

虽然叫做gm/id的方法，但现在流行的是用vstar=2*id/gm来做设计参数（有时需要用FT来做设计参数）。关于vstar的解释都可以近似往过驱动电压上靠

你说你的管子永远vdsat>100mv,,,,,,,,

你所谓的流行是在哪里?不管用vov，vdsat,还是gm id,有区别吗?

目前为止，我做的东西大概是这样，tsmc .13um ft*gm/id 随着vstar的变化，极值点就在200mv左右，所以我一般都定在100到300的范围。 当然要是vstar 有时需要小于100，那就小于就得了。 我这样的仿真还是正确的。
你说他错了，错在哪了

定义为vstar不是过驱动电压，也不是饱和电压，只是可以近似去解释趋势。只有在长沟道的时候，这三个定义才一样

你觉得vdsat小于100mv还能接成二极管来仿真?

当然定义肯定是不一样的，你能告诉我一个管子根据vdsat=150mv, 还是vov=150mv,还是gm over id=12来设计有什么区别吗?得到的trend完全是一样的

我觉得可以，因为vstar的定义就是如此。
答另外一个问题，过驱动电压=VGS-VTH
饱和电压vdsat，是管子饱和是的vds最小值，在短沟道中饱和电压小于过驱动电压。
vstar=2id/gm

这三个定义只是在，长沟道中才相等。
在短沟道中他们完全不一样。但是用于解释趋势时，可以将vstar当做过驱动电压或者饱和电压解释。

基于vstar后，所有的工作就是去查表了。但是传统做法是要知道u*cox才能知道w/l，但是现在根本得不到u*cox。用上vstar后，就不存在这个问题了，因为工艺的因素，已经被仿真得到的表格给包含了
另外，传统做法还要lammda之类的东西，但是在vstar的方法中，我们只关心gm/gds，把所有增益的表达式，都可以转换成各个管子的本真增益的乘积，在乘上一些vstar之比的系数，这个系数更NF类似。所以因为低噪声，我们要同一条支路管子的vstar之比，这个系数又会出现在增益中，低噪声，高增益，低摆幅。

而管子的本证增益，与L和vds/vstar有关，据此得到管子的L.

你就没注意，算你那个式子的时候在饱和区才有意义。你接成diode,vdsat<100mv的时候，你看还在饱和区吗?

是的，的确很有可能处在弱反型区，截止-弱反型-饱和。因为目前接触到的设计并没有想让管子工作在弱反型，所以不太关心那个区域的ft。
你说要区分，请问具体应用是什么?

你的意思是承认在weak inversion, 接成diode 测gm id不对了?

处在弱反型，一样可以定义出FT，没有什么不对的，我基于那系列的流程依然可以得到准确的W/L. gm/ID
的方法，在弱反型一样可以工作。 你需要证明他不可以工作，或者指出应该什么仿真。
至少，我现在接触到的作业和课件并未要求区分出来，EE240的所有作业没有要求区分他们。而我从我的理解上，也认为不用区分

我仔细想了想，ft的确是需要在饱和区才有意义，弱反型应该是没有ft的定义的。但是，似乎对电路设计无关

你能告诉我，为什么工作在weak inversion就没ft的定义了

一般接触的ft是在小信号等效后，得到的电流增益为1的频率。
弱反型后，的确也可以做小信号的等效，这时的确也可以得到电流增益为1频率，基于此，弱反型中的FT是存在的，但是计算公式的确不能用饱和区的公式了。但是，作为设计，我不想管子工作在弱反型的区域。

你的结论一直在变，先说说你的做法是不是有问题，然后告诉你什么时候用weak inversion

Mark。

怎么不回复了

仔细想过后，还是觉得这样的仿真依然适用于弱反型的区域，因为这时候的gm,CGG等都是在弱反型时得到小信号值。弱反型的小信号等效模型也可是和饱和区一样。
请说出你的方法和见解，有道理说服我，我自然认错，OK?

呵呵，你发现没，其实你最初的做法没问题，但是我随便挑战了一下你的方法，你的结论就变了很多次。

虽然，最后坚定了自己想法，但一开始被你给唬住了，还是不应该。主要是敬你是前辈，以为你真的发现破绽了，呵呵。你在上海么