7. Modele FET do symulacji komputerowych
CURRENT - 7. Modele FET do symulacji komputerowych
POPRZEDNI 6. Porównanie MOSFET do JFET
Modele FET do symulacji komputerowych
SPICE a MICRO-CAP zawiera zaawansowane modele JFET i MOSFET. Model JFET ( SPICE Model 2G.6) zawiera parametry 12. MOSFET SPICE model zawiera parametry 42 na trzech poziomach. Model najniższego poziomu zawiera parametry 25, podczas gdy modele wyższego rzędu dodają do tej listy. Dodatkowe parametry 10 MICRO-CAP do modelu MOSFET, aby uzyskać całkowitą wartość 52. Im więcej parametrów używa model, tym bliżej wyników symulacji są rzeczywiste działanie urządzenia. Jednak im więcej parametrów w modelu, tym wolniejsza jest symulacja.
Powodem tak wielu parametrów jest to, że model stara się ściśle imitować nieliniowe krzywe pracy urządzenia. Komputer jest w stanie śledzić znacznie więcej szczegółów niż ręcznie, więc model może być bardziej wyrafinowany niż ten, którego używamy do rozwiązania „papierowego”. W wielu sytuacjach analitycznych można ustawić większość parametrów modelu na wartości domyślne, a ten złożony model zachowuje się prawie tak samo, jak omówione przez nas modele uproszczone. Podczas gdy dyskutujemy SPICE w dodatku do tego tekstu, teraz szybko przejrzymy składnię dla włączenia JFET lub MOSFET do obwodu. The SPICE oświadczenie dla JFET ma formę,
Jname nd ng ns nazwa modelu [obszar] [OFF] [IC = vds [, vgs]]
Nawiasy kwadratowe wskazują, że ilość jest opcjonalna. Jako przykład możesz dołączyć oświadczenia
10, 11 i 12 w pierwszej instrukcji to numery węzłów drenu, przewężki i źródła. U308 to nazwa modelu. Obszar, który domyślnie jest jednością, mnoży lub dzieli parametry modelu. Instrukcja „OFF” wyłącza JFET dla pierwszego punktu pracy. „IC” ustala warunki początkowe dla napięć pomiędzy drenem a źródłem i między bramką a źródłem. Warunki początkowe są używane tylko do analizy przejściowej. Druga instrukcja służy do zdefiniowania urządzenia o nazwie U308 jako n-kanałowy JFET z Vp (VTO) ustawiony na –4V i K(BETA) równa K = IDSS/VP2. Dla p-channel JFET używa desygnatora PJF zamiast NJF i ustawia parametry VTO i BETA tak, aby pasowały do p-kanałowe parametry.
Poniższa tabela zawiera parametry 12 w modelu symulacji komputerowej. Pokazuje również domyślną wartość i jednostki dla każdego parametru.
Tabela 2 - SPICE Parametry JFET
Model powiązany z tymi parametrami pokazano na rysunku 29.
Połączenia SPICE Model MOSFET jest znacznie bardziej złożony niż model JFET. Najniższy poziom (Poziom 1) model zawiera parametry 25, które są wyszczególnione w tabeli 3. The SPICE oświadczenie ma formę:
Mname nd ng ns nb modelname
+ [L = długość] [W = szerokość] [AD = drainarea] [AS = sourcearea]
+ [PD = rura odpływowa] [PD = ródło źródłowe] [NRD = drenażowe]
+ [NRS = sourcequares] [NRG = gatesquares] [NRB = bulksquares]
+ [OFF] [IC = vds] [, vgs [, vbs]]]
(29)
Nawiasy kwadratowe wskazują, że ilość jest opcjonalna. Jako przykład możesz dołączyć oświadczenie
Ten przykład określa numery węzłów 1,2,3 i 0 dla odpływu, bramki, źródła i treści urządzenia. Zauważ, że KP = 2K (= 2IDSS/VP2). Użyj PMOS dla p-channel zamiast NMOS w drugim stwierdzeniu.
Parametry, ich domyślne wartości i jednostki są podane w tabeli 3. Model powiązany z tymi parametrami pokazano na rysunku 30.
Rysunek 30 - model tranzystora MOSFET