Çoklu parmaklar vs tek parmak düzeni (MOSFET transistör)

Lütfen, tek parmakla birden fazla parmak (MF) ile bir transistör düzeninin avantajlarının ve dezavantajlarının bir özetini verin ?

Belirli bir genişlik ve uzunlukta bir MOSFET döşerken, bir EDA aracında, kapının şekli ile ilgili iki seçenek vardır :

1) Tek şerit (klasik kasa) (bir parmak);
2) Birkaç şerit (birkaç parmak).

Hipotezler (çeşitli internet forumlarına dayanarak):

1) MF , yüksek W / L veya L / W'ye sahip transistör için yerleşim planlamasında daha fazla esneklik sağlar . Başka bir deyişle, bir düzeni daha kare benzeri hale getirmeye izin verir.

2) MF , gerektiğinde transistörlerin daha iyi eşleşmesini sağlar . Örneğin, ortak sentroid teknikleri kullanılıyorsa.

3) MF düzeni geçit direncini azaltır (AC için). Varsa nedenini açıklayabilir misiniz?

4) MF , teknoloji sınırlamaları varsa kapıdaki akım yoğunluğunu azaltır .

Bilgi sahibi biri bu iki yaklaşımı karşılaştırabilir mi?

Şekil 1: Bir parmak.

Şekil 2: İki parmak. Paralel olarak iki transistör (genişlikler toplanır).

Şekil 3: İki parmak. Seri olarak iki transistör (uzunluklar toplanır).

Uzun transistörler çeşitli nedenlerle daha küçük olanlara ayrılır. Bunun bir nedeni, onları bir bloğun genel düzenine daha iyi oturtmak veya daha iyi bir en boy oranına sahip olmak olabilir. Başka bir neden, cihazın kapı direncini azaltmaktır. Sorun, geçit kanalı kapasitansının geçit direnci ile bir düşük geçiş oluşturması ve anahtarlama hızının azalmasıdır. Ek olarak drenaj alanı azalır, çünkü iki parmak ortak bir drenajı paylaşır ve bu nedenle parazit de azalır.

Güncelleme: Bazı W / L'li bir transistörün birden fazla parmaklı bir transistöre bölünmesi, genişliğin (W) aynı kalması ve parmak uzunluğunun L / k olması, burada k toplam parmak sayısıdır. Etkili uzunluk ve genişlik aynı kalır, ancak kapılar şimdi paraleldir ve bu nedenle direnç azalır. Ayrıca, etkili direnci azaltmak için kapılar genellikle her iki uçtan temas ettirilir.

Bölen transistörler, tek bir kapıya sahip birden fazla transistör veya birden fazla kapı parmağı olan transistörler kullanılarak yapılabilir.

Birden fazla parmağa sahip transistörler, mevcut yönün iki komşu parmak için farklı olması dezavantajına sahiptir. Örneğin, ilk parmak için kaynak sola doğru ise, sonraki parmak için kaynak sağa doğru olacaktır. Transistörün özellikleri mevcut yöne bağlı olarak değişebilir. Bu nedenle, iyi eşleştirme elde etmeye çalışırken ekstra dikkat gösterilmelidir.

Elde edilen aynalı kaynaklarda örneğin mevcut bir aynada birden fazla parmağın kullanılması, biraz farklı özellikler nedeniyle birden fazla tekli kapı transistörüne sahip olmanın daha düşük olduğu düşünülmektedir.

Bu nedenle bir analog tasarımcı, belirli bir sorun için hangi seçeneğin en iyi olduğuna karar vermek zorundadır.