7. Modelos FET para simulaciones por ordenador
ACTUAL - 7. Modelos FET para simulaciones por computadora
ANTERIOR- 6. Comparación de MOSFET a JFET
Modelos FET para simulaciones por ordenador
SPICE y MICRO-CAP contienen modelos sofisticados para JFET y MOSFET. El modelo JFET (el SPICE Modelo 2G.6) contiene parámetros 12. El MOSFET SPICE El modelo contiene parámetros 42 en tres niveles. El modelo de nivel más bajo contiene parámetros 25, mientras que los modelos de orden superior se agregan a esta lista. MICRO-CAP agrega parámetros 10 adicionales al modelo MOSFET para llevar el total a 52. Cuantos más parámetros utilice el modelo, más cercanos estarán los resultados de la simulación al funcionamiento real del dispositivo. Sin embargo, mientras más parámetros en el modelo, más lenta se ejecuta la simulación.
La razón por la que hay tantos parámetros es que el modelo intenta imitar de cerca las curvas de funcionamiento no lineales del dispositivo. La computadora es capaz de rastrear muchos más detalles de los que podemos a mano, por lo que el modelo puede ser más sofisticado que el que usamos para una solución de "papel". En muchas situaciones de análisis, establecería la mayoría de los parámetros del modelo en sus valores predeterminados y este modelo complejo se comporta casi igual que los modelos simplificados que hemos discutido. Mientras discutimos SPICE en un Apéndice de este texto, ahora revisaremos rápidamente la sintaxis para incluir un JFET o MOSFET en un circuito. los SPICE La declaración para un JFET es de la forma,
Jname nd ng ns modelname [area] [OFF] [IC = vds [, vgs]]
Los corchetes indican que la cantidad es opcional. Como ejemplo, podría incluir declaraciones,
Los números 10, 11 y 12 de la primera declaración son los números de nodo para el drenaje, la puerta y la fuente. U308 es el nombre del modelo. El área, cuyo valor predeterminado es la unidad, multiplica o divide los parámetros del modelo. La instrucción "OFF" apaga el JFET para el primer punto operativo. El "IC" establece las condiciones iniciales para los voltajes de drenaje a fuente y de puerta a fuente. Las condiciones iniciales solo se utilizan para análisis transitorio. La segunda declaración se utiliza para definir el dispositivo que tiene el nombre U308 como un ncanal JFET con Vp (VTO) establecido en –4V y K(BETA) igual a K = IDSS/VP2. Para p-el canal JFET usa el designador PJF en lugar de NJF y configura los parámetros VTO y BETA para que coincidan con el p- Parámetros del canal.
La siguiente tabla enumera los parámetros 12 en el modelo de simulación de computadora. También muestra el valor predeterminado y las unidades para cada parámetro.
Tabla 2 - SPICE Parámetros JFET
El modelo asociado con estos parámetros se muestra en la Figura 29.
La SPICE El modelo MOSFET es considerablemente más complejo que el del JFET. El nivel más bajo (nivel 1) el modelo contiene parámetros 25 que se detallan en la Tabla 3. los SPICE La declaración es de la forma:
Mname nd ng ns nb modelname
+ [L = longitud] [W = ancho] [AD = drainarea] [AS = sourcearea]
+ [PD = drenaje periférico] [PD = sourceperiphery] [NRD = drainsquares]
+ [NRS = sourcesquares] [NRG = gatesquares] [NRB = bulksquares]
+ [OFF] [IC = vds] [, vgs [, vbs]]]
(29)
Los corchetes indican que la cantidad es opcional. Como ejemplo, podría incluir una declaración,
Este ejemplo especifica los números de nodo 1,2,3 y 0 para el drenaje, la puerta, la fuente y el cuerpo del dispositivo. Tenga en cuenta que KP = 2K (= 2IDSS/VP2). Usa PMOS para p- canal en lugar de NMOS en la segunda declaración.
Los parámetros, sus valores y unidades predeterminados, se dan en la Tabla 3. El modelo asociado con estos parámetros se muestra en la Figura 30.
Figura 30 - Modelo de transistor MOSFET