Circuits et systemes de modelisation analogique de neurones ...

Chapitre II : circuits analogiques élémentaires- n(V BS ) paramètre de pente, dépendant de la technologie et de V BS ,kT- U T ,q- W, L dimensions du transistor.Cette expression [TSIVIDIS 99] est, à V BS donné, similaire à la caractéristique de transfertexponentielle d'un transistor bipolaire. La figure 2-3 illustre les deux domaines defonctionnement du transistor MOS, l'expression du courant de drain est quadratique au dessusdu seuil, exponentielle en dessous. Elle ouvre donc les portes à l'implémentation entechnologie CMOS de topologies de circuits qui jusqu'alors impliquaient l'utilisation destransistors bipolaires [VITTOZ 77]. De plus les faibles courants et tensions mis en jeu sontparticulièrement adaptés à la conception faible consommation.Figure 2-3 : caractéristique I D (V GS ) d'un transistor MOS 20 m X 20 m à V DS =5V. A) tracéde faisant apparaître l'expression quadratique du courant. B) tracé avec une échelleIDlogarithmique faisant apparaître la caractéristique exponentielle sous le seuil V T . (courbesprovenant de [GRAY 95]).Ce mode de fonctionnement semble être une alternative intéressante à l'utilisation d'unetechnologie BiCMOS, cependant pour pouvoir l'utiliser il est nécessaire que les modèles deMOS le prenne en compte correctement.La première génération de modèles ne modélisait pas, ou très mal, le régime sous le seuil. Ladeuxième a inclus des équations plus précises, mais la transition du régime de faible inversionau régime de forte inversion était incorrecte. Il a donc fallu attendre la génération actuelle demodèles pour bénéficier d'outils de modélisation corrects.48