7. 컴퓨터 시뮬레이션을위한 FET 모델
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컴퓨터 시뮬레이션을위한 FET 모델
SPICE MICRO-CAP에는 JFET 및 MOSFET을위한 정교한 모델이 포함되어 있습니다. JFET 모델 ( SPICE 2G.6 모델)에는 12 매개 변수가 들어 있습니다. MOSFET SPICE 모델에는 세 단계의 42 매개 변수가 있습니다. 최하위 모델에는 25 매개 변수가 있고 상위 모델에는이 목록이 추가됩니다. MICRO-CAP 추가 10 매개 변수가 MOSFET 모델에 적용되어 총계가 52가됩니다. 모델이 사용하는 매개 변수가 많을수록 시뮬레이션 결과가 실제 장치 작동에 더 가깝습니다. 그러나 모델의 매개 변수가 많을수록 시뮬레이션 속도가 느려집니다.
매개 변수가 너무 많은 이유는 모델이 장치의 비선형 작동 곡선을 거의 모방하려고하기 때문입니다. 컴퓨터는 우리가 손으로 할 수있는 것보다 훨씬 더 많은 세부 사항을 추적 할 수 있으므로 모델은 "종이"솔루션에 사용하는 것보다 더 정교 할 수 있습니다. 많은 분석 상황에서 대부분의 모델 매개 변수를 기본값으로 설정하고이 복잡한 모델은 앞에서 설명한 단순화 된 모델과 거의 동일하게 작동합니다. 논의하는 동안 SPICE 이 글의 부록에서 회로에 JFET 또는 MOSFET을 포함하는 구문을 빠르게 검토 할 것입니다. 그만큼 SPICE JFET에 대한 설명은 다음과 같은 형식입니다.
Jname nd ng ns modelname [영역] [꺼짐] [IC = vds [, vgs]]
대괄호는 수량이 선택 사항임을 나타냅니다. 예를 들어, 문장,
첫 번째 명령문의 10, 11 및 12는 드레인, 게이트 및 소스에 대한 노드 번호입니다. U308은 모델 이름입니다. 기본적으로 단위가되는 영역은 모델의 매개 변수를 곱하거나 나눕니다. "OFF"명령은 첫 번째 작동 지점에 대해 JFET를 끕니다. "IC"는 드레인-소스 및 게이트-소스 전압에 대한 초기 조건을 설정합니다. 초기 조건은 과도 분석에만 사용됩니다. 두 번째 문은 이름이 U308 인 장치를 n- 채널 JFET Vp (VTO)를 -4V로 설정하고 K(베타)와 K = IDSS/VP2. 들어 p- 채널 JFET는 NJF 대신 지정자 PJF를 사용하고 VTO 및 BETA 매개 변수를 p채널 매개 변수.
다음 표는 컴퓨터 시뮬레이션 모델의 12 매개 변수를 나열합니다. 또한 각 매개 변수의 기본값과 단위도 표시됩니다.
표 2 – SPICE JFET 매개 변수
이 매개 변수와 연관된 모델이 그림 29에 표시됩니다.
SPICE MOSFET 모델은 JFET보다 훨씬 복잡하다. 최저 수준 (수준 1) 모델은 표 25에 자세히 설명 된 3 매개 변수를 포함합니다. 그만큼 SPICE 성명은 다음과 같은 형식입니다 :
이름 및 모델 이름
+ [L = 길이] [W = 폭] [AD = 드레인 영역] [AS = 소스 영역]
+ [PD = 배수] [PD = 소스 주변] [NRD = 배수구]
+ [NRS = 소스 스퀘어] [NRG = 게이트 스퀘어] [NRB = 벌크 스퀘어 스]
+ [OFF] [IC = vds] [, vgs [, vbs]]]
(29)
대괄호는 수량이 선택 사항임을 나타냅니다. 예를 들어, 진술을 포함시킬 수 있습니다.
이 예는 장치의 드레인, 게이트, 소스 및 본문에 대한 노드 번호 1,2,3 및 0를 지정합니다. KP = 2K (= 2IDSS/VP2). PMOS를 위해 사용 p두 번째 명령문에서 NMOS 대신 -channel을 사용하십시오.
매개 변수, 기본값 및 단위는 표 3에 나와 있습니다. 이 매개 변수와 연관된 모델이 그림 30에 표시됩니다.
그림 30 - MOSFET 트랜지스터 모델