7. نماذج FET لمحاكاة الكمبيوتر
الحالية - 7. نماذج FET لمحاكاة الكمبيوتر
السابق - 6. مقارنة بين MOSFET و JFET
نماذج FET لمحاكاة الكمبيوتر
SPICE و MICRO-CAP تحتوي على نماذج متطورة لل JFETs و MOSFETs. نموذج JFET ( SPICE يحتوي طراز 2G.6) على معلمات 12. و MOSFET SPICE نموذج يحتوي على معلمات 42 في ثلاثة مستويات. يحتوي نموذج المستوى الأدنى على معلمات 25 ، بينما تضيف النماذج ذات الترتيب الأعلى إلى هذه القائمة. MICRO-CAP معلمات 10 إضافية إلى طراز MOSFET لإحضار الإجمالي إلى 52. كلما زاد استخدام المعلمات ، كلما كانت نتائج المحاكاة أقرب إلى تشغيل الجهاز الفعلي. ومع ذلك ، كلما زادت المعلمات في النموذج ، كلما كانت المحاكاة أبطأ.
السبب في وجود العديد من المعلمات هو أن النموذج يحاول تقليد منحنيات التشغيل غير الخطية للجهاز عن كثب. الكمبيوتر قادر على تتبع تفاصيل أكثر بكثير مما نستطيع باليد ، لذلك يمكن أن يكون النموذج أكثر تعقيدًا مما نستخدمه لحل "ورقي". في العديد من حالات التحليل ، قد تقوم بتعيين معظم معلمات النموذج على قيمها الافتراضية ويتصرف هذا النموذج المعقد تقريبًا مثل النماذج المبسطة التي ناقشناها. بينما نناقش SPICE في ملحق لهذا النص ، سنقوم الآن بمراجعة بناء الجملة بسرعة لتضمين JFET أو MOSFET في الدائرة. ال SPICE بيان JFET من النموذج ،
Jname nd ng ns modelname [area] [OFF] [IC = vds [، vgs]]
تشير الأقواس المربعة إلى أن الكمية اختيارية. على سبيل المثال ، قد تشمل البيانات ،
الأرقام 10 و 11 و 12 في العبارة الأولى هي أرقام عقدة الصرف والبوابة والمصدر. U308 هو اسم النموذج. المنطقة ، التي يتم تعيينها افتراضيًا للوحدة ، تضاعف أو تقسم معلمات النموذج. تعمل تعليمات "OFF" على إيقاف تشغيل JFET لنقطة التشغيل الأولى. يحدد "IC" الشروط الأولية لجهود الصرف من المصدر ومن البوابة إلى المصدر. تستخدم الشروط الأولية فقط للتحليل العابر. يتم استخدام العبارة الثانية لتعريف الجهاز الذي يحمل الاسم U308 باعتباره ملف nقناة JFET مع Vp (VTO) مضبوط على –4V و K(بيتا) يساوي K = IDSS/VP2. ل pقناة JFET استخدم PJF المعيّن بدلاً من NJF وتعيين المعلمات VTO و BETA لمطابقة pمعلمات القناة.
يسرد الجدول التالي معلمات 12 في نموذج محاكاة الكمبيوتر. كما يعرض القيمة والوحدات الافتراضية لكل معلمة.
الجدول 2 - SPICE معلمات JFET
يظهر النموذج المرتبط بهذه المعلمات في الشكل 29.
• SPICE نموذج MOSFET أكثر تعقيدًا بكثير من طراز JFET. أدنى مستوى (مستوى 1) يحتوي النموذج على معلمات 25 المفصلة في جدول 3. ال SPICE البيان من النموذج:
Mname nd ng ns nb modelname
+ [L = طول] [W = عرض] [AD = drainarea] [AS = sourcearea]
+ [PD = drainperiphery] [PD = sourceperiphery] [NRD = drainsquares]
+ [NRS = sourcesquares] [NRG = gatesquares] [= NRB bulksquares]
+ [OFF] [IC = VDS] [، VGS [، فبس]]]
29
تشير الأقواس المربعة إلى أن الكمية اختيارية. كمثال ، يمكنك تضمين بيان ،
يحدد هذا المثال أرقام العقدين 1,2,3 و 0 لتصريف الجهاز وبوابه ومصدره وجسمه. لاحظ أن KP = 2K (= 2IDSS/VP2). استخدام PMOS ل p-قناة بدلاً من NMOS في العبارة الثانية.
يتم إعطاء المعلمات والقيم والوحدات الافتراضية الخاصة بها في الجدول 3. يظهر النموذج المرتبط بهذه المعلمات في الشكل 30.
الشكل 30 - نموذج الترانزستور MOSFET