MOS管的工作状态以及NMOS管的I/V特性曲线
根据上一篇对cmos工作原理的分析，我们可以将mos管的工作状态分为以下4个区域，以nmos为例：
(1)截止区：
当vgs
(2)线性区：
当vgs>vth, 且0
此时器件工作在线性区，有时也称为三极管区，式中un为导电沟道中电子的迁移率。 cox为单位面积的栅氧化层电容，tox为氧化层的厚度。 w和l分别为晶体管导电沟道的宽和长，vgs-vth称为过驱动电压。
(3)饱和区：
当vgs>vth, 且vds>vgs-vth时，沟道电流id为
随着vds增大，当vgs-vth=vds时，漏极的反型层逐渐消失，出现预夹断。 当vds继续增大，这夹断点向源端移动，最终形成由耗尽层构成的夹断区，mos管进入饱和区工作。 此时沟道两端的电压保持vds-vth，而vds的增加部分降落到夹断耗尽区内，id几乎不变，达到最大。
(4)击穿区
nmos 管的漏极—衬底pn结由于vd过高被击穿。
需要注意的是，对于pmos器件来说，线性区和饱和区的漏极电流公式需要加负号，vgs，vds和vgs-vth都是负的。 由于空穴的迁移率是电子的一半，所以pmos具有较低的“电流驱动”能力。 换句话说，在工程应用中，只要有可能，我们应该更加倾向于采用nfets而不是pfets。
nmos管i/v特性曲线
这是nmos管的i/v特性曲线，我们不难看出，
当vgs vth, 且0 < vds vth, 且vds > vgs-vth时，沟道电流id基本不随vds的变化而变化。此时器件工作在饱和区。可以看到器件工作在饱和区时，漏极电流最大。
当vgs持续增大时，器件被击穿。
mosfet的跨导
跨导这个概念是怎么来的呢? 引入这个概念有什么意义呢?
由于在处理信号的过程中，我们要考虑电压与电流的变化。 因此我们把这个参数定义为漏电流的变化量除以栅极电压的变化量。 我们称之为跨导(通常定义在饱和区)，用gm表示。 跨到的单位是西门子(s)。
gm代表了器件的灵敏度，对于一个大的gm来讲，vgs的微小的变化将会导致漏电流产生很大的变化。
结合在饱和区的漏电流的表达公式，gm也可以表示成这样的表达式。 以上的每一个表达式，在研究gm随某一个参数变化，其他参数保持恒定(控制变量)的特性都是有用的。
下期介绍mos器件的二级效应。
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当vgs
(2)线性区：
当vgs>vth, 且0
此时器件工作在线性区，有时也称为三极管区，式中un为导电沟道中电子的迁移率。 cox为单位面积的栅氧化层电容，tox为氧化层的厚度。 w和l分别为晶体管导电沟道的宽和长，vgs-vth称为过驱动电压。
(3)饱和区：
当vgs>vth, 且vds>vgs-vth时，沟道电流id为
随着vds增大，当vgs-vth=vds时，漏极的反型层逐渐消失，出现预夹断。 当vds继续增大，这夹断点向源端移动，最终形成由耗尽层构成的夹断区，mos管进入饱和区工作。 此时沟道两端的电压保持vds-vth，而vds的增加部分降落到夹断耗尽区内，id几乎不变，达到最大。
(4)击穿区
nmos 管的漏极—衬底pn结由于vd过高被击穿。
需要注意的是，对于pmos器件来说，线性区和饱和区的漏极电流公式需要加负号，vgs，vds和vgs-vth都是负的。 由于空穴的迁移率是电子的一半，所以pmos具有较低的“电流驱动”能力。 换句话说，在工程应用中，只要有可能，我们应该更加倾向于采用nfets而不是pfets。
nmos管i/v特性曲线
这是nmos管的i/v特性曲线，我们不难看出，
当vgs vth, 且0 < vds vth, 且vds > vgs-vth时，沟道电流id基本不随vds的变化而变化。此时器件工作在饱和区。可以看到器件工作在饱和区时，漏极电流最大。
当vgs持续增大时，器件被击穿。
mosfet的跨导
跨导这个概念是怎么来的呢? 引入这个概念有什么意义呢?
由于在处理信号的过程中，我们要考虑电压与电流的变化。 因此我们把这个参数定义为漏电流的变化量除以栅极电压的变化量。 我们称之为跨导(通常定义在饱和区)，用gm表示。 跨到的单位是西门子(s)。
gm代表了器件的灵敏度，对于一个大的gm来讲，vgs的微小的变化将会导致漏电流产生很大的变化。
结合在饱和区的漏电流的表达公式，gm也可以表示成这样的表达式。 以上的每一个表达式，在研究gm随某一个参数变化，其他参数保持恒定(控制变量)的特性都是有用的。
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