Esercizio 10quesiti rapidi sul transistor MOS, effetto body, scalatura e capacità (temi d'esame 2024-2026)
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Ogni appello ha domande a risposta multipla (a, b, c). Si riportano i quesiti sul transistor MOS dei temi del giugno 2024 (stessi quesiti nel luglio 2025), settembre 2024 (stessi quesiti nel settembre 2026), giugno 2025 e luglio 2026. Per i temi di giugno 2024 e luglio 2025 la risposta è quella della chiave disponibile; per gli altri è ricavata e motivata qui.
1. Effetto body (giugno 2024, luglio 2025, luglio 2026: n-MOS; settembre 2024 e 2026: p-MOS)
In un transistor n-MOS l'effetto body implica: a. aumento del modulo della tensione di soglia per ; b. aumento del modulo per ; c. diminuzione del modulo per .
Risposta: a. cresce con quando il source è più alto del bulk. Con , , : ; ; per (giunzione polarizzata in diretta) la soglia diminuirebbe, ma il caso non si presenta nei circuiti digitali. Nel tema di luglio 2026 la domanda è "l'effetto body in un n-MOS comporta: b. un aumento di ". Variante p-MOS (settembre 2024 e 2026: "in un p-MOS l'effetto body implica..."): con il bulk a il modulo di aumenta quando il source è più basso del bulk, cioè per : risposta b (aumento del modulo per ).
2. Scalatura delle dimensioni (tutti gli appelli del 2024, 2025, 2026)
Per un n-MOS con si ha e . Quanto valgono per ? a. , ; b. , ; c. , .
Risposta: c. è invariata e quadruplica ( da a ): le capacità di giunzione sono proporzionali a () e la resistenza equivalente è proporzionale a (). Il prodotto resta : più grande il transistor, più rapidamente carica ma più carica.
3. Capacità source-bulk con raddoppiata (settembre 2024 e 2026)
Se in un n-MOS si raddoppia (con costante), la capacità parassita tra source e bulk: a. raddoppia; b. quadruplica; c. rimane uguale.
Risposta: a. La capacità di giunzione è (area del fondo e perimetro dipendono da per un'estensione fissata della diffusione): proporzionale a , indipendente da . Non è (quella è la capacità di gate).
4. Capacità di gate (giugno 2024, luglio 2025)
Nel modello semplificato del transistor la capacità di gate: a. è direttamente proporzionale all'area di gate; b. è inversamente proporzionale all'area di gate; c. è costante se rimane costante.
Risposta: a. . Non è costante a fisso: con si ha , che cambia con . Esempio: : , (): ; , (stesso ): .
5. Resistenza equivalente (luglio 2026)
La resistenza equivalente di un p-MOS acceso: a. aumenta all'aumentare di ; b. diminuisce all'aumentare di ; c. è indipendente dalle dimensioni.
Risposta: b. : un transistor più largo conduce più corrente, quindi ha meno resistenza (e più capacità).
6. Verifica numerica
Python: valori di e della scalatura ( costante), capacità di gate per diverse dimensioni.
Errori comuni
- Confondere (n-MOS) con (p-MOS) per l'aumento di .
- Moltiplicare per anche la resistenza quando quadruplica: la resistenza si divide per .
- Dire che la capacità di drain/source è proporzionale all'area di gate.
Versione ripasso
- Body: n-MOS: aumenta per (a); p-MOS: aumenta per (b). Es.: V: V.
- Scalatura: , costante: ( fF), ( k): risposta c.
- con : raddoppia (a), e indip. da .
- : (a), non costante a fisso.
- vs : decresce con (b).
- Errori: scambiato; ; giunzione .