7. Modely FET pro počítačové simulace
AKTUÁLNÍ - 7. FET modely pro počítačové simulace
PREVIOUS- 6. Porovnání MOSFET s JFET
Modely FET pro počítačové simulace
SPICE a MICRO-CAP obsahují sofistikované modely pro JFETy a MOSFETy. Model JFET SPICE Model 2G.6) obsahuje parametry 12. MOSFET SPICE obsahuje 42 parametry ve třech úrovních. Model nejnižší úrovně obsahuje parametry 25, zatímco modely vyššího řádu přidávají do tohoto seznamu. MICRO-CAP dodatečné parametry 10 k modelu MOSFET, aby celkový součet do 52. Čím více parametrů model používá, tím blíže jsou výsledky simulace skutečné činnosti zařízení. Čím více parametrů je v modelu, tím pomalejší je simulace.
Důvodů, proč existuje tolik parametrů, je to, že se model pokouší přesně napodobit nelineární provozní křivky zařízení. Počítač je schopen sledovat mnohem více podrobností, než dokážeme ručně, takže model může být sofistikovanější, než jaký používáme pro „papírové“ řešení. V mnoha situacích analýzy byste nastavili většinu parametrů modelu na výchozí hodnoty a tento složitý model se chová téměř stejně jako zjednodušené modely, o kterých jsme diskutovali. Zatímco diskutujeme SPICE v dodatku tohoto textu nyní rychle zrevidujeme syntaxi pro zahrnutí JFET nebo MOSFETu do obvodu. SPICE prohlášení pro JFET je formuláře,
Jname nd ng ns název modelu [oblast] [OFF] [IC = vds [, vgs]]
Čtvercové závorky označují, že množství je volitelné. Jako příklad můžete uvést prohlášení,
10, 11 a 12 v prvním příkazu jsou čísla uzlů pro odtok, bránu a zdroj. U308 je název modelu. Plocha, která má výchozí jednotu, znásobuje nebo dělí parametry modelu. Instrukce „OFF“ vypne JFET pro první pracovní bod. „IC“ nastavuje počáteční podmínky pro napětí odtoku ke zdroji a od brány ke zdroji. Počáteční podmínky se používají pouze pro přechodnou analýzu. Druhý příkaz se používá k definování zařízení s názvem U308 jako n- kanál JFET s Vp (VTO) nastaveno na –4V a K(BETA) rovna K = IDSS/VP2. Pro p-channel JFET používá místo NJF označení PJF a nastavuje parametry VTO a BETA tak, aby odpovídaly p-kanálové parametry.
V následující tabulce jsou uvedeny parametry 12 v modelu počítačové simulace. Zobrazuje také výchozí hodnotu a jednotky pro každý parametr.
Tabulka 2 - SPICE Parametry JFET
Model spojený s těmito parametry je znázorněn na obrázku 29.
Projekt SPICE Model MOSFET je podstatně složitější než u modelu JFET. Nejnižší úroveň (Úroveň 1) model obsahuje parametry 25, které jsou popsány v tabulce 3. SPICE prohlášení je ve tvaru:
Jméno nd ng ns nb modename
+ [L = délka] [W = šířka] [AD = odtok] [AS = sourcearea]
+ [PD = odvodnění] [PD = sourceperiphery] [NRD = drainsquares]
+ [NRS = sourcesquares] [NRG = gatesquares] [NRB = bulksquares]
+ [OFF] [IC = vds] [, vgs [, vbs]]]
(29)
Čtvercové závorky označují, že množství je volitelné. Jako příklad můžete uvést prohlášení,
Tento příklad určuje čísla uzlů 1,2,3 a 0 pro odtok, bránu, zdroj a tělo zařízení. Všimněte si, že KP = 2K (= 2IDSS/VP2). Použijte PMOS pro p-channel místo NMOS ve druhém prohlášení.
Parametry, jejich výchozí hodnoty a jednotky jsou uvedeny v tabulce 3. Model spojený s těmito parametry je znázorněn na obrázku 30.
Obrázek 30 - tranzistorový model MOSFET