7. Modelos FET para Simulações de Computadores
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Modelos FET para Simulações de Computadores
SPICE e o MICRO-CAP contém modelos sofisticados para JFETs e MOSFETs. O modelo JFET (o SPICE Modelo 2G.6) contém parâmetros 12. O MOSFET SPICE modelo contém parâmetros 42 em três níveis. O modelo de nível mais baixo contém parâmetros 25, enquanto modelos de ordem superior são adicionados a essa lista. MICRO-CAP adicionais parâmetros 10 para o modelo MOSFET para trazer o total para 52. Quanto mais parâmetros o modelo usar, mais próximos os resultados da simulação serão da operação real do dispositivo. No entanto, quanto mais parâmetros no modelo, mais lenta a simulação é executada.
A razão de haver tantos parâmetros é que o modelo tenta imitar de perto as curvas operacionais não lineares do dispositivo. O computador é capaz de rastrear muito mais detalhes do que podemos manualmente, então o modelo pode ser mais sofisticado do que aquele que usamos para uma solução de “papel”. Em muitas situações de análise, você configuraria a maioria dos parâmetros do modelo para seus valores padrão e este modelo complexo se comporta quase da mesma forma que os modelos simplificados que discutimos. Enquanto discutimos SPICE Em um Apêndice deste texto, revisaremos rapidamente a sintaxe para incluir um JFET ou MOSFET em um circuito. o SPICE declaração para um JFET é da forma,
Nome e nome do modelo [área] [OFF] [IC = vds [, vgs]]
Colchetes indicam que a quantidade é opcional. Por exemplo, você pode incluir instruções,
O 10, 11 e 12 na primeira instrução são os números dos nós do dreno, porta e origem. U308 é o nome do modelo. A área, cujo valor padrão é a unidade, multiplica ou divide os parâmetros do modelo. A instrução “OFF” desliga o JFET para o primeiro ponto operacional. O “IC” define as condições iniciais para as tensões dreno para fonte e porta para fonte. As condições iniciais são usadas apenas para análise de transientes. A segunda declaração é usada para definir o dispositivo com o nome U308 como um n-canal JFET com Vp (VTO) definido como –4V e K(BETA) igual a K = IDSS/VP2. Para p-canal JFET usar o designador PJF em vez de NJF e definir os parâmetros VTO e BETA para coincidir com o pParâmetros de canal.
A tabela a seguir lista os parâmetros 12 no modelo de simulação de computador. Também mostra o valor e as unidades padrão de cada parâmetro.
Tabela 2 - SPICE Parâmetros JFET
O modelo associado a esses parâmetros é mostrado na Figura 29.
A SPICE O modelo MOSFET é consideravelmente mais complexo que o do JFET. O nível mais baixo (nível 1) modelo contém parâmetros 25 que são detalhados na Tabela 3. o SPICE declaração é da forma:
Mname nd ng ns nome do modelo nb
+ [L = comprimento] [W = largura] [AD = drainarea] [AS = sourcearea]
+ [PD = drainperiphery] [PD = sourceperiphery] [NRD = drenosquares]
+ [NRS = sourcesquares] [NRG = gatesquares] [NRB = bulksquares]
+ [OFF] [IC = vds] [, vgs [, vbs]]]
(29)
Colchetes indicam que a quantidade é opcional. Por exemplo, você pode incluir uma declaração,
Este exemplo especifica os números de nó 1,2,3 e 0 para o dreno, porta, origem e corpo do dispositivo. Observe que KP = 2K (= 2IDSS/VP2). Use PMOS para p-canal em vez de NMOS na segunda declaração.
Os parâmetros, seus valores e unidades padrão, são fornecidos na Tabela 3. O modelo associado a esses parâmetros é mostrado na Figura 30.
Figura 30 - modelo de transistor MOSFET