7 計算機シミュレーションのためのFETモデル

現在 - 7。 計算機シミュレーションのためのFETモデル

計算機シミュレーションのためのFETモデル

SPICE とMICRO-CAPはJFETとMOSFETのための洗練されたモデルを含みます。 JFETモデル( SPICE 2G.6モデル)には12パラメータが含まれています。 MOSFET SPICE モデルは3つのレベルで42パラメータを含みます。 最低レベルのモデルには25パラメータが含まれていますが、高次モデルではこのリストに追加されます。 MOSFETモデルに追加の10パラメータを追加して合計を52にする。 モデルが使用するパラメータが多いほど、シミュレーション結果は実際のデバイス操作に近くなります。 ただし、モデル内のパラメーターが多いほど、シミュレーションは遅くなります。

パラメータが非常に多いのは、モデルがデバイスの非線形動作曲線を厳密に模倣しようとしているためです。 コンピュータは私たちが手でできるよりもはるかに多くの詳細を追跡することができるので、モデルは私たちが「紙」のソリューションのために使うものよりもっと洗練されることができます。 多くの解析状況では、モデルパラメータのほとんどをデフォルト値に設定します。この複雑なモデルは、これまで説明してきた単純化モデルとほぼ同じ動作をします。 話し合いながら SPICE このテキストの付録では、JFETまたはMOSFETを回路に含めるための構文について簡単に説明します。 の SPICE JFETのステートメントは次の形式です。

モデル名[領域] [オフ] [IC = vds [、vgs]]

角括弧は、数量がオプションであることを示します。 例として、以下のステートメントを含めることができます。

最初のステートメントの10、11、および12は、ドレイン、ゲート、およびソースのノード番号です。 U308はモデル名です。 面積はデフォルトで1で、モデルのパラメータを乗算または除算します。 「OFF」命令は、最初の動作点でJFETをオフにします。 「IC」は、ドレイン - ソース間電圧およびゲート - ソース間電圧の初期条件を設定します。 初期条件は過渡解析にのみ使用されます。 2番目のステートメントは、U308という名前の装置を次のように定義するために使用されます。 nチャネルJFET Vp (VTO)を-4Vに設定し、 K(BETA)と等しい K = IDSS/VP2。 のために pチャネルJFETはNJFの代わりに指示子PJFを使用し、それに合うようにパラメーターVTOとBETAを設定します。 pチャネルパラメータ

次の表に、コンピューターシミュレーションモデルの12パラメーターを示します。 各パラメータのデフォルト値と単位も表示されます。

SPICE JFETパラメータ

テーブル2 - SPICE JFETパラメータ

これらのパラメータに関連したモデルを図29に示します。

SPICE MOSFETモデルはJFETのものよりかなり複雑です。 最低レベル(レベル1)モデルは、表25に詳述されている3パラメータを含みます。 の SPICE ステートメントは次の形式です。

名前とns nbモデル名

+ [L =長さ] [W =幅] [AD =ドレインエリア] [AS =ソースエリア]

+ [PD =ドレイン周辺] [PD =ソース周辺] [NRD =ドレーンスクエア]

+ [NRS =ソーススクエア] [NRG =ゲートスクエア] [NRB =バルクスクエア]

+ [OFF] [IC = vds] [、vgs [、vbs]]]

(29)

角括弧は、数量がオプションであることを示します。 例として、あなたはステートメントを含めることができます、

この例では、デバイスのドレイン、ゲート、ソース、および本体にノード番号1,2,3および0を指定しています。 KP = 2であることに注意してください。K (= 2IDSS/VP2) にPMOSを使用 p2番目のステートメントのNMOSではなく-channel。

パラメーター、それらのデフォルト値、および単位は、表3に示されています。 これらのパラメータに関連したモデルを図30に示します。

図30 - MOSFETトランジスタモデル