7. FET-mudelid arvutimudelitele
PRAEGU - 7. FET-mudelid arvutisimulatsioonide jaoks
EELMINE - 6. MOSFETi võrdlemine JFETiga
FET-mudelid arvutimudelitele
SPICE ja MICRO-CAP sisaldavad keerukaid mudeleid JFETidele ja MOSFETidele. JFET mudel ( SPICE 2G.6 mudel sisaldab 12i parameetreid. MOSFET SPICE mudel sisaldab 42i parameetreid kolmel tasandil. Madalaima taseme mudel sisaldab 25i parameetreid, samal ajal kui kõrgema järjekorraga mudelid lisavad sellesse nimekirja. MICRO-CAP täiendavad 10i parameetrid MOSFETi mudelile, et viia kokku 52. Mida rohkem parameetreid mudel kasutab, seda lähemal on simulatsiooni tulemused tegeliku seadme tööle. Kuid mida rohkem parameetreid mudelil on, seda aeglasem on simulatsioon.
Nii palju parameetreid on selles, et mudel üritab täpselt jäljendada seadme mittelineaarseid töökõveraid. Arvuti on võimeline jälgima palju rohkem üksikasju, kui me käsitsi suudame, nii et mudel võib olla keerukam kui see, mida me kasutame "paberi" lahenduseks. Paljudes analüüsiolukordades määraksite enamiku mudeli parameetritest nende vaikeväärtused ja see keeruline mudel käitub peaaegu samamoodi nagu meie arutatud lihtsustatud mudelid. Kuni me arutame SPICE selle teksti liites vaatame nüüd kiiresti läbi JFETi või MOSFETi lülitisse lisamise süntaksi. The SPICE JFETi avaldus on vormis,
Nime nd ng ns mudelnimi [ala] [OFF] [IC = vds [, vgs]]
Ruuduklambrid näitavad, et kogus on vabatahtlik. Näiteks võite lisada avaldusi,
Esimese lause 10, 11 ja 12 on äravoolu, värava ja allika sõlmede numbrid. U308 on mudeli nimi. Vaikeväärtusena ühtsus korrutab või jagab mudeli parameetrid. Juhis “OFF” lülitab JFET-i esimese tööpunkti jaoks välja. IC määrab algtingimused äravooluallikale ja väravast-allikale pingele. Esialgseid tingimusi kasutatakse ainult mööduva analüüsi jaoks. Teist lauset kasutatakse seadme U308 nimega seadme määratlemiseks n-kaabel JFET koos Vp (VTO) seadeks on –4V ja K(BETA) võrdne K = IDSS/VP2. Le p-kanaliline JFET kasutab NJF-i asemel tähist PJF ja määrab parameetrid VTO ja BETA, et sobitada p-kanaliparameetrid.
Järgmises tabelis on toodud 12i parameetrid arvuti simulatsioonimudelis. Samuti näitab see iga parameetri vaikeväärtust ja ühikuid.
Tabel 2 - SPICE JFET parameetrid
Nende parameetritega seotud mudel on näidatud joonisel 29.
. SPICE MOSFETi mudel on tunduvalt keerukam kui JFET. Madalaim tase (tasandil 1) mudel sisaldab 25i parameetreid, mis on toodud tabelis 3. The SPICE avaldus on vormis:
Mname nd ng ns nb mudeli nimi
+ [L = pikkus] [W = laius] [AD = äravool] [AS = sourcearea]
+ [PD = äravooluühendus] [PD = sourceperiphery] [NRD = veeväljad]
+ [NRS = sourcequares] [NRG = gatesquares] [NRB = bulksquares]
+ [OFF] [IC = vds] [, vgs [, vbs]]]
(29)
Ruuduklambrid näitavad, et kogus on vabatahtlik. Näiteks võite lisada avalduse,
See näide määratleb sõlme numbrid 1,2,3 ja 0 seadme äravoolu, värava, allika ja keha jaoks. Pange tähele, et KP = 2K (= 2IDSS/VP2). Kasutage PMOS-i jaoks pteises kanalis NMOS-i asemel kanalit.
Parameetrid, nende vaikeväärtused ja ühikud on toodud tabelis 3. Nende parameetritega seotud mudel on näidatud joonisel 30.
Joonis 30 - MOSFET-transistori mudel