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회로 설계(Circuit Design)/MOSFET 증폭기 회로 해석

MOSFET, 채널 길이 변조 효과(Channel Lenth Modulation Effect)

by THeon.i 2022. 12. 12.
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▶ 채널 길이 변조 효과 (Channel Lenth Modulation Effect)

 

채널 길이 변조 효과란, 앞 MOSFET특성에서 배웟듯 Drain - Source 전압(Vds)

이 높아지고 낮아짐에 따라 채널의 길이가 변조되는 것을 의미한다.

 

Long Channel 에서보다는, Short Channel 의 경우에 영향이 크게 나타난다

 

Vds가 커지면, Vgs에 의해 형성된 Channel길이(L)는 짧아지고 Pinch-off 현상이

발생했을 때 포화가 되야 하지만, 채널의 길이가 짧아짐에도 불구하고 Id 가 계속 증가한다

 

저항(R)은 너비가 넓을수록 길이가 짧아질수록 감소하기 때문에, Channel이 짧아지면 

전류(Id)가 증가하기 때문이다

 

 

 

  ▷ 채널 길이 변조 효과 식

 

  우리가 알고 있던 포화식과 그래프는 Vds가 증가함에 포화되어 id의 크기는 일정하게 포화된다.

 

  우리는 이제 채널 변조 효과를 생각해야 한다, 전류는 일정하게 정해지지 않고 증가하기 때문이다.

  원래의 식에 (1+λVds) 만 추가해주면 된다, λ는 채널 길이 변조 계수 이다.

 

  채널 길이 변조 효과는 짧은 Channel 일수록 잘일어나므로 Gate의 크기가 짧다

  그리고 λ는 Gate의 길이가 짧을수록 커진다.

 

  Channel의 길이(L) 가 짧을 수록 변조효과가 크게 나타나기 때문에  Saturation 에서의 기울기( 컨덕턴스, { Id/Vds } )가 훨씬 가파라진다.