¿Cómo se relaciona el voltaje de sobremarcha con el tamaño del transistor?

Soy un estudiante que actualmente está aprendiendo diseño de circuitos integrados analógicos. Me pregunto cómo se relaciona el voltaje de sobremarcha de un transistor (digamos NMOS / PMOS) con el tamaño del transistor.

Por ejemplo, si un transistor NMOS M1 con tamaño 1X tiene un voltaje de sobremarcha de Vov, ¿cuál es el voltaje de sobremarcha del transistor NMOS M2 con tamaño 0.25X en términos de Vov? De manera similar, si un transistor PMOS M3 con tamaño 1X tiene un voltaje de sobremarcha de Vov, ¿cuál es el voltaje de sobremarcha del transistor PMOS M4 con tamaño 4X en términos de Vov?

¡Gracias!

Respuestas (1)

El voltaje de sobremarcha se define a partir del voltaje de fuente de puerta y el voltaje de umbral como:

V o v = V gramo s V t h

si asumes V t h es constante con respecto al tamaño (una aproximación normal de primer orden), entonces la respuesta a su pregunta es: el voltaje de sobremarcha no está relacionado con el tamaño del transistor.

Excepto , si el dispositivo que está variando ya está conectado en un circuito, lo que permite V gramo s para cambiar dependiendo del tamaño del transistor.

Si el dispositivo está conectado V gramo s puede variar, pero I d s está arreglado, entonces puedes razonar:

  • Si el ancho aumenta, V o v bajará
  • Si la longitud aumenta, V o v subirá

Si I d s está fijo y el dispositivo está funcionando en saturación, entonces la siguiente aproximación podría ser útil:

V o v L W

Si I d s es fijo y el dispositivo está funcionando en subumbral, entonces la siguiente aproximación podría ser útil:

V o v registro L W

Estas aproximaciones no tienen en cuenta las variaciones que se producen debido a cambios V d s y V s b , o cambios en V t h . Para obtener un resultado más detallado, tome su ecuación MOSFET favorita y extraiga V o v de eso.