7. Modele FET pentru simulări pe calculator
ACTUAL - 7. Modele FET pentru simulare computerizată
PREVIOUS- 6. Compararea MOSFET cu JFET
Modele FET pentru simulări pe calculator
SPICE și MICRO-CAP conțin modele sofisticate pentru JFET și MOSFET. Modelul JFET (modelul JFET) SPICE Modelul 2G.6) conține parametrii 12. MOSFET SPICE modelul conține parametrii 42 în trei niveluri. Modelul cu cel mai mic nivel conține parametrii 25, în timp ce modelele cu ordine superioară se adaugă la această listă. MICRO-CAP suplimentare parametrii 10 la modelul MOSFET pentru a aduce totalul la 52. Cu cât mai mulți parametri folosiți de model, cu atât rezultatele simulării sunt mai apropiate de funcționarea reală a dispozitivului. Cu toate acestea, cu cât mai mulți parametri din model, cu atât mai lent simularea rulează.
Motivul pentru care există atât de mulți parametri este că modelul încearcă să imite îndeaproape curbele de funcționare neliniare ale dispozitivului. Computerul este capabil să urmărească cu mult mai multe detalii decât putem de mână, astfel încât modelul poate fi mai sofisticat decât cel pe care îl folosim pentru o soluție „de hârtie”. În multe situații de analiză, ați seta majoritatea parametrilor modelului la valorile lor implicite, iar acest model complex se comportă aproape la fel ca modelele simplificate pe care le-am discutat. În timp ce discutăm SPICE într-un apendice al acestui text, vom revizui acum rapid sintaxa pentru includerea unui JFET sau a unui MOSFET într-un circuit. SPICE declarația pentru un JFET este de forma,
Denumire nd ng ns model nume [zonă] [OFF] [IC = vds [, vgs]]
Parantezele pătrate indică faptul că cantitatea este opțională. De exemplu, puteți include declarații,
10, 11 și 12 din prima declarație sunt numerele nodurilor pentru canalul de scurgere, poartă și sursă. U308 este numele modelului. Zona, care implicit este unitate, înmulțește sau împarte parametrii pentru model. Instrucțiunea „OFF” dezactivează JFET pentru primul punct de operare. „IC” stabilește condițiile inițiale pentru tensiunile de scurgere la sursă și de la poartă la sursă. Condițiile inițiale sunt utilizate numai pentru analize tranzitorii. A doua afirmație este utilizată pentru a defini dispozitivul cu numele U308 ca un n-channel JFET cu Vp (VTO) setat la -4V și K(BETA) egal cu K = IDSS/VP2. Pentru o p-channel JFET utilizează designatorul PJF în loc de NJF și setați parametrii VTO și BETA pentru a se potrivi cu p- parametrii canalelor.
Următorul tabel listează parametrii 12 din modelul de simulare a calculatorului. De asemenea, indică valoarea implicită și unitățile pentru fiecare parametru.
Tabelul 2 - SPICE Parametrii JFET
Modelul asociat acestor parametri este prezentat în Figura 29.
SPICE Modelul MOSFET este considerabil mai complex decât cel al JFET. Cel mai mic nivel (Nivelul 1) conține parametrii 25 detaliați în tabelul 3. SPICE declarația este de forma:
Nume nume nd ng ns nb modelname
+ [L = lungimea] [W = lățimea] [AD = drainarea] [AS = sourcearea]
+ [PD = drainperiphery] [PD = sourceperiphery] [NRD = drainsquares]
+ [NRS = sourcesquares] [NRG = gatesquares] [NRB = bulksquares]
+ [OFF] [IC = vds] [, [vgs, vbs]]]
(29)
Parantezele pătrate indică faptul că cantitatea este opțională. De exemplu, puteți include o declarație,
Acest exemplu specifică numerele de nod 1,2,3 și 0 pentru scurgere, poarta, sursa și corpul dispozitivului. Rețineți că KP = 2K (= 2IDSS/VP2). Utilizați PMOS pentru p-channel în loc de NMOS în a doua declarație.
Parametrii, valorile lor implicite și unitățile sunt prezentate în tabelul 3. Modelul asociat acestor parametri este prezentat în Figura 30.
Figura 30 - model tranzistor MOSFET