7. FET-mallit tietokoneen simulaatioille
NYKYINEN - 7. FET-mallit tietokonesimulaatioille
PREVIOUS- 6. MOSFETin vertailu JFETiin
FET-mallit tietokoneen simulaatioille
SPICE ja MICRO-CAP sisältävät hienostuneita malleja JFETille ja MOSFETille. JFET-malli ( SPICE 2G.6-malli) sisältää 12-parametrit. MOSFET SPICE malli sisältää 42-parametrit kolmella tasolla. Alimman tason malli sisältää 25-parametrit, kun taas korkeamman tason mallit lisätään tähän luetteloon. MICRO-CAP lisää 10-parametreja MOSFET-mallille, jotta koko saadaan 52: iin. Mitä enemmän parametreja malli käyttää, sitä lähempänä simulointitulokset ovat varsinaisen laitteen toiminnassa. Mitä enemmän parametreja mallissa on, sitä hitaammin simulointi kulkee.
Syy, että parametreja on niin paljon, on, että malli yrittää jäljitellä tarkasti laitteen epälineaarisia toimintakäyriä. Tietokone pystyy seuraamaan paljon enemmän yksityiskohtia kuin voimme käsin, joten malli voi olla hienostuneempi kuin mitä käytämme "paperiratkaisuun". Monissa analyysitilanteissa asetat suurimman osan malliparametreista oletusarvoihinsa, ja tämä monimutkainen malli käyttäytyy melkein samalla tavalla kuin keskustelemamme yksinkertaistetut mallit. Kun keskustelemme SPICE Tämän tekstin lisäyksessä tarkastelemme nyt nopeasti synteettiä JFETin tai MOSFETin sisällyttämiseksi piiriin. SPICE JFET-lausunto on muotoa,
Jname nd ng ns mallinimi [alue] [OFF] [IC = vds [, vgs]]
Neliökiinnikkeet osoittavat, että määrä on valinnainen. Esimerkiksi saatat sisältää lausuntoja,
Ensimmäisen lauseen 10, 11 ja 12 ovat tyhjennyksen, portin ja lähteen solmunumerot. U308 on mallinimi. Oletusarvoisesti yhtenäisyysalue kertoo tai jakaa mallin parametrit. “OFF” -komento sammuttaa JFET: n ensimmäiselle toimintapisteelle. ”IC” asettaa alkuehdot tyhjennys-lähde- ja portti-lähde-jännitteille. Alkuolosuhteita käytetään vain ohimenevään analyysiin. Toista lausetta käytetään määrittelemään laite, jonka nimi on U308 n-kanava JFET Vp (VTO) -asetus on –4V ja K(BETA) yhtä suuri kuin K = IDSS/VP2. A p-kanava JFET käyttää tunnusta PJF NJF: n sijasta ja aseta parametrit VTO ja BETA vastaamaan p-kanavan parametrit.
Seuraavassa taulukossa luetellaan 12-parametrit tietokoneen simulaatiomallissa. Se näyttää myös kunkin parametrin oletusarvon ja yksiköt.
Taulukko 2 - SPICE JFET-parametrit
Näihin parametreihin liittyvä malli on esitetty kuvassa 29.
- SPICE MOSFET-malli on huomattavasti monimutkaisempi kuin JFET. Alin taso (taso 1) malli sisältää 25-parametreja, jotka on esitetty taulukossa 3. SPICE lausunto on muodossa:
Mname nd ng ns nb mallinimi
+ [L = pituus] [W = leveys] [AD = drainarea] [AS = sourcearea]
+ [PD = drainperiphery] [PD = sourceperiphery] [NRD = drainsquares]
+ [NRS = sourcesquares] [NRG = gatesquares] [NR = bulksquares]
+ [OFF] [IC = VDS] [, VGS [vbs]]]
(29)
Neliökiinnikkeet osoittavat, että määrä on valinnainen. Esimerkiksi saatat sisältää lausuman,
Tässä esimerkissä määritetään solmunumerot 1,2,3 ja 0 laitteen tyhjennykselle, portille, lähteelle ja rungolle. Huomaa, että KP = 2K (= 2IDSS/VP2). Käytä PMOS-palvelua varten p-kanava NMOSin sijasta toisessa lausunnossa.
Parametrit, niiden oletusarvot ja yksiköt on annettu taulukossa 3. Näihin parametreihin liittyvä malli on esitetty kuvassa 30.
Kuva 30 - MOSFET-transistorin malli