7. FET модели за компютърни симулации

FET модели за компютърни симулации

SPICE и MICRO-CAP съдържат сложни модели за JFET и MOSFET. Моделът JFET ( SPICE 2G.6 модел) съдържа 12 параметри. MOSFET SPICE Моделът съдържа параметри 42 в три нива. Моделът с най-ниско ниво съдържа параметри 25, докато в този списък се добавят модели от по-висок порядък. MICRO-CAP допълнителни параметри на 10 към модела MOSFET, за да доведе общата стойност до 52. Колкото повече параметри използва моделът, толкова по-близо са резултатите от симулацията към действителната работа на устройството. Въпреки това, колкото повече параметри в модела, толкова по-бавно се изпълнява симулацията.

Причината да има толкова много параметри е, че моделът се опитва да имитира отблизо нелинейните работни криви на устройството. Компютърът може да проследява много повече детайли, отколкото можем на ръка, така че моделът може да бъде по-сложен от този, който използваме за „хартиено“ решение. В много ситуации за анализ бихте задали повечето параметри на модела на стойностите им по подразбиране и този сложен модел се държи почти по същия начин като опростените модели, които обсъдихме. Докато обсъждаме SPICE в Приложение на този текст сега ще прегледаме бързо синтаксиса за включване на JFET или MOSFET във верига. Най- SPICE изявление за JFET е във формата,

Jname nd ng ns име модел [област] [OFF] [IC = vds [, vgs]]

Квадратните скоби показват, че количеството не е задължително. Например, може да включите изявления,

10, 11 и 12 в първото изявление са номерата на възлите за канализацията, портата и източника. U308 е името на модела. Областта, която по подразбиране е единица, умножава или разделя параметри за модела. Инструкцията “OFF” изключва JFET за първата работна точка. “IC” задава първоначални условия за напреженията източник към източник и вход към източник. Началните условия се използват само за преходен анализ. Вторият израз се използва за определяне на устройството с име U308 като n-канал JFET с Vp (VTO) зададен на - 4V и K(BETA) равна на K = IDSS/VP2, За p-канал JFET използва обозначението PJF вместо NJF и зададе параметрите VTO и BETA, за да съответства на p-канални параметри.

Следната таблица изброява параметрите 12 в компютърния симулационен модел. Той също така показва стойността по подразбиране и единици за всеки параметър.

SPICE JFET параметри

Таблица 2 - SPICE JFET параметри

Моделът, свързан с тези параметри, е показан на фигура 29.

- SPICE Моделът MOSFET е значително по-сложен от този на JFET. Най-ниското ниво (ниво 1) моделът съдържа параметри 25, които са описани подробно в таблица 3. Най- SPICE изявлението е във формата:

Име на името на модела

+ [L = дължина] [W = ширина] [AD = drainarea] [AS = sourcearea]

+ [PD = drainperiphery] [PD = sourceperiphery] [NRD = drainsquares]

+ [NRS = sourcesquares] [NRG = gatesquares] [NRB = bulksquares]

+ [OFF] [IC = VDS] [, Vgs [, VBS]]]

 (29)

Квадратните скоби показват, че количеството не е задължително. Например, може да включите изявление,

Този пример указва номера на възела 1,2,3 и 0 за изтичането, портата, източника и тялото на устройството. Имайте предвид, че KP = 2K (= 2IDSS/VP2). Използвайте PMOS за p-канал вместо NMOS във второто твърдение.

Параметрите, техните стойности по подразбиране и единици са дадени в Таблица 3. Моделът, свързан с тези параметри, е показан на фигура 30.

Фигура 30 - MOSFET транзисторен модел