หลายนิ้วมือกับการจัดวางนิ้วเดียว (ทรานซิสเตอร์ MOSFET)

กรุณาให้ข้อมูลสรุปเกี่ยวกับข้อดีและข้อเสียของโครงร่างทรานซิสเตอร์ที่มีหลายนิ้ว (MF) เทียบกับนิ้วเดียว ?

เมื่อวาง MOSFET ที่มีความกว้างและความยาวเป็นพิเศษในเครื่องมือ EDA หนึ่งจะมีสองตัวเลือกโดยคำนึงถึงรูปร่างของเกท :

1) แถบเดียว (กรณีคลาสสิก) (นิ้วเดียว);
2) แถบหลายเส้น (หลายนิ้ว)

สมมติฐาน (ตามฟอรัมอินเทอร์เน็ตต่างๆ):

1) MF ให้ความยืดหยุ่นมากขึ้นในการวางแผนเลย์เอาต์สำหรับทรานซิสเตอร์ที่มี W / L หรือ L / W สูง กล่าวอีกนัยหนึ่งทำให้สามารถจัดเลย์เอาต์ให้มีลักษณะคล้ายสี่เหลี่ยมมากขึ้น

2) MF ช่วยให้จับคู่ทรานซิสเตอร์ได้ดีขึ้นเมื่อจำเป็น ตัวอย่างเช่นหากใช้เทคนิคร่วมเซนทรอยด์

3) รูปแบบ MF ลดความต้านทานประตู (สำหรับ AC) ถ้าเป็นเช่นนั้นคุณอธิบายได้ไหม

4) MF ลดความหนาแน่นกระแสในเกตหากมีข้อ จำกัด ทางเทคโนโลยีในเรื่องนี้

คนที่มีความรู้สามารถเปรียบเทียบสองวิธีนี้ได้หรือไม่?

รูปที่ 1: นิ้วเดียว

รูปที่ 2: สองนิ้ว ทรานซิสเตอร์สองตัวในแบบขนาน (รวมความกว้าง)

รูปที่ 3: สองนิ้ว ทรานซิสเตอร์สองชุดเป็นอนุกรม (รวมความยาว)

ทรานซิสเตอร์ยาวจะถูกแบ่งออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ด้วยเหตุผลหลายประการ เหตุผลหนึ่งอาจทำให้พวกเขาพอดีกับเค้าโครงของบล็อกโดยรวมหรือมีอัตราส่วนภาพที่ดีกว่า อีกเหตุผลหนึ่งคือการลดความต้านทานประตูของอุปกรณ์ ปัญหาคือความจุของเกตช่องทางแบบ lowpass พร้อมความต้านทานเกตและความเร็วในการเปลี่ยนจะลดลง นอกจากนี้พื้นที่ท่อระบายน้ำจะลดลงเพราะสองนิ้วแบ่งปันท่อระบายน้ำทั่วไปและดังนั้นปรสิตจะลดลงเช่นกัน

ปรับปรุง: การแยกทรานซิสเตอร์ที่มี W / L บางส่วนเป็นทรานซิสเตอร์ที่มีหลายนิ้วเสร็จแล้วความกว้าง (W) ยังคงเท่าเดิมและความยาวของนิ้วคือ L / k โดยที่ k คือจำนวนนิ้วทั้งหมด ความยาวและความกว้างที่มีประสิทธิภาพยังคงเหมือนเดิม แต่ตอนนี้ประตูอยู่ในแนวขนานดังนั้นความต้านทานจะลดลง นอกจากนี้ประตูมักถูกติดต่อที่ปลายทั้งสองเพื่อลดความต้านทานที่มีประสิทธิภาพ

การแยกทรานซิสเตอร์สามารถทำได้โดยใช้ทรานซิสเตอร์หลายตัวที่มีเกทเดี่ยวหรือกับทรานซิสเตอร์ที่มีนิ้วเกทหลายตัว

ทรานซิสเตอร์ที่มีหลายนิ้วมีข้อเสียที่ทิศทางปัจจุบันจะแตกต่างกันสำหรับสองนิ้วที่อยู่ใกล้เคียง เช่นถ้านิ้วแรกแหล่งที่มาอยู่ทางซ้ายแล้วแหล่งที่มาสำหรับนิ้วถัดไปจะเป็นไปทางขวา คุณสมบัติของทรานซิสเตอร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับทิศทางปัจจุบัน ดังนั้นจะต้องระมัดระวังเป็นพิเศษเมื่อพยายามบรรลุการจับคู่ที่ดี

การใช้นิ้วหลายนิ้วเพื่อรับแหล่งที่มาของสัดส่วนปัจจุบันเช่นในมิเรอร์ปัจจุบันนั้นถือว่าด้อยกว่าการมีทรานซิสเตอร์เกตหลายตัวเนื่องจากคุณสมบัติแตกต่างกันเล็กน้อย

ผู้ออกแบบอะนาล็อกจึงต้องตัดสินใจว่าตัวเลือกใดดีที่สุดสำหรับปัญหาที่ระบุ