7. Modeli FET za računalniške simulacije
TRENUTNO - 7. FET modeli za računalniške simulacije
PREJŠNJA-6. Primerjava MOSFET z JFET
Modeli FET za računalniške simulacije
SPICE in MICRO-CAP vsebujejo sofisticirane modele za JFET in MOSFET. Model JFET ( SPICE Model 2G.6) vsebuje parametre 12. MOSFET SPICE Model vsebuje parametre 42 v treh ravneh. Model najnižje ravni vsebuje parametre 25, medtem ko modeli višjega reda dodajajo temu seznamu. MICRO-CAP dodatni parametri 10 za model MOSFET, da bi se skupni rezultat približal 52. Več parametrov, ki jih model uporablja, bližje so rezultati simulacije za dejansko delovanje naprave. Vendar, več parametrov v modelu, počasnejša je simulacija.
Razlogov, da je toliko parametrov, je, da model poskuša natančno posnemati nelinearne krivulje delovanja naprave. Računalnik je sposoben slediti veliko več podrobnostim, kot jih lahko ročno, zato je model lahko bolj dovršen kot tisti, ki ga uporabljamo za "papirnato" rešitev. V mnogih situacijah analize bi večino parametrov modela nastavili na privzete vrednosti in ta zapleten model se obnaša skoraj enako kot poenostavljeni modeli, o katerih smo razpravljali. Medtem ko razpravljamo SPICE v dodatku tega besedila bomo zdaj hitro pregledali skladnjo za vključitev JFET ali MOSFET v vezje. The SPICE izjava za JFET je v obliki,
Jname nd ng ns modelname [območje] [OFF] [IC = vds [, vgs]]
Oglati oklepaji kažejo, da je količina neobvezna. Kot primer lahko vključite stavke,
10, 11 in 12 v prvem stavku so številke vozlišč za odtok, vrata in vir. U308 je ime modela. Območje, ki ima privzeto enoto, pomnoži ali deli parametre za model. Navodilo “OFF” izklopi JFET za prvo delovno točko. "IC" določa začetne pogoje za napetosti odtok do vira in od vrat do vira. Začetni pogoji se uporabljajo samo za prehodno analizo. Drugi stavek se uporablja za določitev naprave z imenom U308 kot n-kanal JFET z Vp (VTO) nastavljen na –4V in K(BETA) enako K = IDSS/VP2. Za p-kanal JFET uporablja oznako PJF namesto NJF in nastavi parametre VTO in BETA tako, da se ujemata z p-kanalni parametri.
V spodnji tabeli so navedeni parametri 12 v računalniškem simulacijskem modelu. Prikazuje tudi privzeto vrednost in enote za vsak parameter.
Tabela 2 - SPICE Parametri JFET
Model, povezan s temi parametri, je prikazan na sliki 29.
O SPICE MOSFET model je precej bolj zapleten kot JFET. Najnižja raven (Stopnja 1) model vsebuje parametre 25, ki so podrobno opisani v tabeli 3. The SPICE izjava ima obliko:
Mname nd ng ns nb modelname
+ [L = dolžina] [W = širina] [AD = drainarea] [AS = izvorno območje]
+ [PD = drainperiphery] [PD = izvorna omejitev] [NRD = drainsquares]
+ [NRS = sourcesquares] [NRG = gatesquares] [NRB = zbirna polja]
+ [OFF] [IC = vds] [, vgs [, vbs]]]
(29)
Oglati oklepaji kažejo, da je količina neobvezna. Kot primer lahko vključite izjavo,
Ta primer podaja številke vozlišč 1,2,3 in 0 za odvod, vrata, vir in telo naprave. Upoštevajte, da je KP = 2K (= 2IDSS/VP2). Uporabite PMOS za p-kanal namesto NMOS v drugi izjavi.
Parametri, njihove privzete vrednosti in enote so podani v tabeli 3. Model, povezan s temi parametri, je prikazan na sliki 30.
Slika 30 - tranzistorski model MOSFET