7. FET-modeller til computersimuleringer
AKTUEL - 7. FET-modeller til computersimuleringer
TIDLIGERE - 6. Sammenligning af MOSFET til JFET
FET-modeller til computersimuleringer
SPICE og MICRO-CAP indeholder avancerede modeller til JFETs og MOSFETs. JFET-modellen (den SPICE 2G.6 model) indeholder 12 parametre. MOSFET SPICE modellen indeholder 42 parametre i tre niveauer. Den laveste niveau model indeholder 25 parametre, mens højere-order modeller tilføjer til denne liste. MICRO-CAP ekstra 10 parametre til MOSFET modellen for at bringe summen til 52. Jo flere parametre modellen bruger, desto tættere er simuleringsresultaterne på den faktiske enhedsoperation. Men jo flere parametre i modellen, desto langsommere går simuleringen.
Årsagen til, at der er så mange parametre, er, at modellen forsøger at efterligne enhedens ikke-lineære driftskurver. Computeren er i stand til at spore langt flere detaljer end vi kan i hånden, så modellen kan være mere sofistikeret end den, vi bruger til en "papir" -løsning. I mange analysesituationer vil du indstille de fleste af modelparametrene til deres standardværdier, og denne komplekse model opfører sig næsten det samme som de forenklede modeller, vi har diskuteret. Mens vi diskuterer SPICE I et tillæg til denne tekst vil vi nu hurtigt gennemgå syntaksen for at inkludere en JFET eller MOSFET i et kredsløb. Det SPICE erklæring for en JFET er af formen,
Jname nd ng ns modelnavn [område] [OFF] [IC = vds [, vgs]]
Firkantede parenteser angiver, at mængden er valgfri. Som et eksempel kan du inkludere udsagn,
10, 11 og 12 i den første sætning er nodenumrene for afløb, gate og kilde. U308 er modelnavnet. Området, der som standard er enhed, multiplicerer eller deler parametre for modellen. "OFF" -instruktionen slukker for JFET for det første betjeningspunkt. “IC” indstiller startbetingelser for spændinger til afløb til kilde og port til kilde. De indledende betingelser bruges kun til forbigående analyse. Den anden sætning bruges til at definere enheden med navnet U308 som en n-kanalen JFET med Vp (VTO) indstillet til -4V og K(BETA) lig med K = IDSS/VP2. For a p-kanalen JFET bruger designeren PJF i stedet for NJF og indstil parametrene VTO og BETA for at matche p-kanalparametre.
Nedenstående tabel viser 12-parametrene i computersimuleringsmodellen. Det viser også standardværdien og enhederne for hver parameter.
Tabel 2 - SPICE JFET Parametre
Modellen forbundet med disse parametre er vist i figur 29.
SPICE MOSFET-modellen er betydeligt mere kompleks end den af JFET. Det laveste niveau (niveau 1) model indeholder 25 parametre, som er detaljeret i tabel 3. Det SPICE erklæringen er i formularen:
Mname nd ng ns nb modelnavn
+ [L = længde] [W = bredde] [AD = drainarea] [AS = sourcearea]
+ [PD = drainperiphery] [PD = sourceperiphery] [NRD = drainsquares]
+ [NRS = sourcesquares] [NRG = gatesquares] [NRB = bulksquares]
+ [OFF] [IC = vds] [, vgs [, vbs]]]
(29)
Firkantede parenteser angiver, at mængden er valgfri. Som et eksempel kan du medtage en erklæring,
Dette eksempel angiver node numre 1,2,3 og 0 for dræning, port, kilde og enhed på enheden. Bemærk at KP = 2K (= 2IDSS/VP2). Brug PMOS til p-kanalen i stedet for NMOS i anden sætning.
Parametrene, deres standardværdier og enheder er angivet i tabel 3. Modellen forbundet med disse parametre er vist i figur 30.
Figur 30 - MOSFET transistor model