7. FET modellek számítógépes szimulációkhoz
JELENLEG - 7. FET modellek a számítógépes szimulációkhoz
ELŐZŐ - 6. A MOSFET és a JFET összehasonlítása
FET modellek számítógépes szimulációkhoz
SPICE és a MICRO-CAP kifinomult modelleket tartalmaz a JFET-ek és a MOSFET-ek számára. A JFET modell (a SPICE Az 2G.6 modell 12 paramétereket tartalmaz. A MOSFET SPICE A modell 42 paramétereket tartalmaz három szinten. A legalacsonyabb szintű modell 25 paramétereket tartalmaz, míg a magasabb rendű modellek hozzáadnak ehhez a listához. MICRO-CAP további 10 paraméterek a MOSFET modellhez, hogy a teljes értéket 52-re állítsa. Minél több paramétert használ a modell, annál közelebb vannak a szimulációs eredmények a tényleges eszköz működéséhez. Azonban minél több paraméter van a modellben, annál lassabb a szimuláció.
Annyi sok paraméter oka, hogy a modell megpróbálja szorosan utánozni az eszköz nemlineáris működési görbéit. A számítógép sokkal több részletet képes nyomon követni, mint amennyit kézzel meg tudunk valósítani, így a modell kifinomultabb lehet, mint amit a „papír” megoldáshoz használunk. Sok elemzési helyzetben a modell paramétereinek nagy részét az alapértelmezett értékekre állítaná, és ez az összetett modell majdnem ugyanúgy viselkedik, mint az általunk tárgyalt egyszerűsített modellek. Amíg megbeszéljük SPICE A szöveg egy függelékében most gyorsan áttekintjük a JFET vagy a MOSFET egy áramkörbe való beillesztésének szintaxisát. A SPICE a JFET-nek szóló nyilatkozata
Jname nd ng ns modellnév [terület] [KI] [IC = vds [, vgs]]
A szögletes zárójelek azt jelzik, hogy a mennyiség opcionális. Példaként említhetünk nyilatkozatokat,
Az első utasításban szereplő 10, 11 és 12 a lefolyó, a kapu és a forrás csomópontszáma. Az U308 a modell neve. A terület, amely alapértelmezés szerint egység, megsokszorozza vagy elosztja a modell paramétereit. Az „OFF” utasítás kikapcsolja a JFET-et az első működési pontnál. Az „IC” kezdeti feltételeket határoz meg a lefolyó-forrás és a kapu-forrás feszültségekre. A kezdeti feltételeket csak tranziens elemzésre használják. A második utasítás az U308 nevű eszköz definiálására szolgál n-csatornás JFET Vp (VTO) –4V és K(BETA) egyenlő K = IDSS/VP2. Az a p-csatornás JFET a PJF jelölőt használja az NJF helyett, és állítsa be a VTO és a BETA paramétereket, hogy megfeleljenek a p-csatornás paraméterek.
Az alábbi táblázat felsorolja az 12 paramétereket a számítógépes szimulációs modellben. Megjeleníti az egyes paraméterek alapértelmezett értékét és egységeit is.
Táblázat 2 - SPICE JFET paraméterek
Az ezekhez a paraméterekhez kapcsolódó modellt az 29.
A SPICE A MOSFET modell lényegesen összetettebb, mint a JFET modellje. A legalacsonyabb szint (szinten 1) a modell 25 paramétereket tartalmaz, amelyeket részletesen a 3. A SPICE a nyilatkozat formája:
Mname nd ng ns nb modellnév
+ [L = hossz] [W = szélesség] [AD = drainarea] [AS = sourcearea]
+ [PD = drainperiphery] [PD = sourceperiphery] [NRD = drainsquares]
+ [NRS = sourcesquares] [NRG = gatesquares] [NRB = bulksquares]
+ [KI] [IC = VDS] [, VGS [, vbs]]]
(29)
A szögletes zárójelek azt jelzik, hogy a mennyiség opcionális. Például egy nyilatkozatot tartalmazhat,
Ez a példa az 1,2,3 és az 0 csomópontszámokat határozza meg a készülék csatornájának, kapujának, forrásának és testének. Ne feledje, hogy KP = 2K (= 2IDSS/VP2). Használja a PMOS-ot p-csatorna helyett az NMOS helyett a második állításban.
A paramétereket, azok alapértékeit és egységeit a 3 táblázat tartalmazza. Az ezekhez a paraméterekhez kapcsolódó modellt az 30.
30 - MOSFET tranzisztor modell