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S
U
DS
D
U
DS
S D
U
GS
U
GS
G
I
D
I
D
Gate1 Gate2
Gate
Kanal
Kanal
n
+
n
+
n
+
n
+
n
+
U(y)
p-Substrat
U(y)
p-Substrat
U
DS
identisch,
wennU
T
undw
gleichsind
U
DS
U(y)
U(y)
0
0
0
0
l
1
l
1
l
1
+l
2
l
1
+l
2
y
y
Abb. 4.35. Modelltransformation zur Bestimmung des elektrischen Verhaltens einer
Reihenschaltung gleichbreiter eingeschalteter MOS-Transistoren
l
Ers
= l
1
+ l
2
(4.29)
Bei einer Reihenschaltung unterschiedlich breiter Transistoren ist diese
einfache Addition nicht zulässig. Man kann aber gedanklich die Kanalbreite
und die Kanallänge im selben Verhältnis vergrößern oder verkleinern, ohne
dass sich laut Modell die Strom-Spannungs-Beziehung am Transistor ändert.
Der gleichbreite zweite Ersatztransistor hat die Kanallänge
l
2
= l
2
w
1
(4.30)
w
2
Eingesetzt in Gleichung 4.29 ergibt sich, dass der Kehrwert der relativen Tran-
sistorbreite des Ersatztransistors gleich der Summe der Kehrwerte der relati-
ven Transistorbreiten der Einzeltransistoren ist:
=
l
1
+ l
2
w
w
2
w
1
1
b
Ers
1
b
1
1
b
2
b
Ers
=
b
1
b
2
b
1
+ b
2
=
+
(4.31)
Bei einer Parallelschaltung eingeschalteter MOS-Transistoren addie-
ren sich die relativen Transistorbreiten und bei einer Reihenschaltung
die Kehrwerte der relativen Transistorbreiten.
4.2.5 Simulation mit geschalteten Transistorbreiten
In einem Gatter mit mehreren Eingängen verhalten sich die geschalteten
NMOS- und PMOS-Netzwerke wie Ersatztransistoren, deren relative Breite
davon abhängt, welche Transistoren eingeschaltet sind, welche möglicherwei-
se eingeschaltet sind und welche nicht eingeschaltet sind. Ein ausgeschalteter
Transistor hat die relative Breite null. Für einen eingeschalteten Transistor
sei die relative Transistorbreite ein bekannter Wert b. Wenn der Eingabewert
ungültig ist, schaltet der Transistor vielleicht ein. Für die relative Transistor-
breite lässt sich in diesem Fall nur ein Bereich angeben. Er ist mindestens
