מודלים FET עבור סימולציות מחשב

מודלים FET עבור סימולציות מחשב

SPICE ו MICRO-CAP מכילים מודלים מתוחכמים עבור JFETs ו MOSFETs. מודל JFET ( SPICE 2G.6 מודל) מכיל 12 פרמטרים. MOSFET SPICE המודל מכיל פרמטרים 42 בשלוש רמות. דגם הרמה הנמוכה ביותר מכיל פרמטרים 25, ואילו מודלים בהזמנה גבוהה יותר מוסיפים לרשימה זו. MICRO-CAP נוסף פרמטרים 10 למודל MOSFET להביא את סך 52. ככל שהמודל משתמש יותר בפרמטרים, ככל שתוצאות הסימולציה קרובות יותר לפעולת המכשיר בפועל. עם זאת, ככל הפרמטרים יותר המודל, לאט יותר סימולציה פועל.

הסיבה לכך שיש כל כך הרבה פרמטרים היא שהמודל מנסה לחקות מקרוב את עקומות ההפעלה הלא לינאריות של המכשיר. המחשב מסוגל לעקוב אחר הרבה יותר פרטים ממה שאנחנו יכולים ביד, כך שהדגם יכול להיות מתוחכם יותר מזה שאנו משתמשים בו לפיתרון "נייר". במצבי ניתוח רבים היית מגדיר את מרבית פרמטרי המודל לערכי ברירת המחדל שלהם ומודל מורכב זה מתנהג כמעט כמו המודלים הפשוטים עליהם דנו. בזמן שאנחנו דנים SPICE בנספח של טקסט זה, נסקור במהירות את התחביר עבור הכללת JFET או MOSFET במעגל. ה SPICE הצהרה JFET הוא של הטופס,

Jname nd ng ns modelname [אזור] [OFF] [IC = VDS [, vgs]]

בסוגריים מרובעים עולה כי הכמות היא אופציונלית. לדוגמה, תוכל לכלול הצהרות,

10, 11 ו -12 בהצהרה הראשונה הם מספרי הצומת עבור הניקוז, השער והמקור. U308 הוא שם הדגם. האזור, אשר ברירת המחדל הוא אחדות, מכפיל או מחלק פרמטרים עבור המודל. ההוראה "OFF" מכבה את JFET לנקודת ההפעלה הראשונה. ה- "IC" קובע תנאים ראשוניים למתח הניקוז למקור ולשער למקור. התנאים הראשוניים משמשים רק לניתוח חולף. המשפט השני משמש להגדרת המכשיר בעל השם U308 כ- n-ערוץ JFET עם V_p (VTO) מוגדר ל- 4V ו K(BETA) שווה ל K = I_DSS/V_P². למשך p-ג'נל Jannet להשתמש PJF מעצב במקום NJF ולהגדיר את הפרמטרים VTO ו BETA כדי להתאים את p-פרמטרים.

הטבלה הבאה מפרטת את הפרמטרים 12 במודל הדמיית המחשב. הוא גם מציג את ערך ברירת המחדל ואת היחידות עבור כל פרמטר.

שולחן 2 - SPICE פרמטרים של JFET

המודל המשויך לפרמטרים אלה מוצג באיור 29.

אל האני SPICE מודל MOSFET הוא הרבה יותר מורכב מזה של JFET. הרמה הנמוכה ביותר (רמת 1) מודל מכיל פרמטרים 25 המפורטים בטבלה 3. ה SPICE ההצהרה היא של הטופס:

שם משתמש

+ [L = אורך] [W = רוחב] [AD = drainarea] [AS = sourcearea]

+ [PD = drainperiphery] [PD = sourceperiphery] [NRD = drainsquares]

+ [NRS = sourcesquares] [NRG = gatesquares] [NRB = bulksquares]

+ [OFF] [IC = VDS] [, vgs [, vbs]]

(29)

בסוגריים מרובעים עולה כי הכמות היא אופציונלית. לדוגמה, ייתכן שתכלול הצהרה,

דוגמה זו מציינת מספרי צומת 1,2,3 ו- 0 עבור הניקוז, השער, המקור והגוף של ההתקן. שים לב כי KP = 2K (= 2I_DSS/V_P²). השתמש ב- PMOS עבור p-אנל במקום NMOS בהצהרה השנייה.

הפרמטרים, ערכי ברירת המחדל והיחידות שלהם, מוצגים בלוח 3. המודל המשויך לפרמטרים אלה מוצג באיור 30.

איור 30 - מודל טרנזיסטור MOSFET

קודם - 6. השוואה של MOSFET ל- JFET

NEXT- 8. מגברי FET - תצורות קנוניות