EEE 334 Lab 4 | NMOS Characterization & LTSpice Simulation

EEE 334
f.




HYBRID/OTHE
f.




R
Experiment #4 f.




MOS Characterizations
f.




Dr. Fan
f.

,INTRODUCTION

The f.goal f.of f.this f.lab f.is f.to f.become f.familiar f.with f.PMOS f.and f.NMOS f.characterization. f.By f.the
f.completion f.of f.this f.lab, f.we f.will f.be f.able f.to f.understand f.NMOS f.operation f.and f.be f.able f.to f.measure

f.and f.calculate f. various f.parameters f.of f.a f.NMOS f. circuit.



EQUIPMENT f.AND f.COMPONENTS

a. Equipment



Name Model Quantity
LTSpice f.Software 1
Excel f.Software 1


COURSE f.OF f.ACTION

4.1 f.Determination f.of f.Vt f.and f.kn'W/L f.of f.NMOS




Figure f.1. f.NMOS f.circuit f.part f.1.

1. Download f.file f.Lab4_data_4p1.csv

2. Plot f.the f.square f.root f.of f.Id f.against f.Vgs f.to f.find f.the f.threshold f.voltage f.in f.Excel.

3. From f.the f.linear f.part f.if f.this f.graph f.created f.in f.part f.2, f.extract f.the f.transconductance f.parameter.

4. Find f.the f.width f.of f.the f.original f.device.

4.2 f.Determination f.of f.ro f.and f.λ f.of f.NMOS

, Figure f.2. f.NMOS f.circuit f.part f.2.

1. Download f.file f.Lab4_data_4p2.csv

2. Plot f.iD f.against f.VDS f.in f.Excel f.at f.3V f.and f.5V.

3. Determine f.the f.output f. resistance f.of f.both f.curves.
4. Find f. the f. corresponding f. values f. of f. lamda f. and f. Va. f.Also f.find f. the f. average
f. lamda.




4.3 f.Determination f. of f.gm f. of f.the f. NMOS f.transistor
1. Download f.file f.Lab4_data_4p3.csv
2. Calculate f.gm f.at f.every f.point f.along f.the f.curve.
3. Plot f.Id f.vs f.Vgs, f.add f.gm f.vs f.Vgs f.to f.the f.plot.
4. Extract f.the f.linear f.trend f.and f.display f.this f.equation f.on f.the f.graph.
5. Calculate f.the f.average f.transconductance f.and f.compare f.to f.the f.slope f.found f.on f.the f.trendline.



4.4 f.Large f.signal f.operation: f.The f.transfer f.characteristics