7. FET-modeller för datorsimuleringar
STRÖM - 7. FET-modeller för datorsimuleringar
TIDLIGARE - 6. Jämförelse av MOSFET till JFET
FET-modeller för datorsimuleringar
SPICE och MICRO-CAP innehåller avancerade modeller för JFETs och MOSFETs. JFET-modellen (the SPICE 2G.6-modellen) innehåller 12-parametrar. MOSFET SPICE Modellen innehåller 42 parametrar i tre nivåer. Den lägsta nivåns modellen innehåller 25-parametrar, medan högre ordningsmodeller läggs till i den här listan. MICRO-CAP extra 10 parametrar till MOSFET-modellen för att få summan till 52. Ju fler parametrar modellen använder, ju närmare simuleringsresultatet är den faktiska enheten. Men ju fler parametrar i modellen, desto långsammare går simuleringen.
Anledningen till att det finns så många parametrar är att modellen försöker imitera enhetens olinjära driftskurvor. Datorn kan spåra mycket mer information än vi kan för hand, så modellen kan vara mer sofistikerad än vad vi använder för en "pappers" -lösning. I många analyssituationer skulle du ställa in de flesta av modellparametrarna till deras standardvärden och den här komplexa modellen beter sig nästan samma som de förenklade modeller som vi har diskuterat. Medan vi diskuterar SPICE I ett tillägg till denna text kommer vi nu snabbt att granska syntaxen för att inkludera en JFET eller MOSFET i en krets. De SPICE uttalande för en JFET är av formen,
Jname nd ng ns modellnamn [område] [OFF] [IC = vds [, vgs]]
Kvadratfästena indikerar att mängden är valfri. Som ett exempel kan du inkludera uttalanden,
10, 11 och 12 i det första uttalandet är nodnumren för avloppet, grinden och källan. U308 är modellnamnet. Området, som standard är enhet, multiplicerar eller delar parametrar för modellen. Instruktionen “OFF” stänger av JFET för den första driftspunkten. "IC" ställer in initiala förutsättningar för dränering till källa och gate-to-source spänningar. De initiala förhållandena används endast för övergående analys. Det andra uttalandet används för att definiera enheten med namnet U308 som en n-kanalen JFET med Vp (VTO) satt till -4V och K(BETA) lika med K = IDSS/VP2. För en p-kanalen JFET använder designatorn PJF istället för NJF och ställer in parametrarna VTO och BETA för att matcha p-kanalparametrar.
I följande tabell visas 12-parametrarna i datorsimuleringsmodellen. Den visar också standardvärdet och enheterna för varje parameter.
Tabell 2 - SPICE JFET-parametrar
Modellen associerad med dessa parametrar visas i Figur 29.
Smakämnen SPICE MOSFET-modellen är väsentligt mer komplex än den för JFET. Den lägsta nivån (nivå 1) -modellen innehåller 25-parametrar som beskrivs i tabell 3. De SPICE uttalandet är av formuläret:
Mname nd ng ns nb modellnamn
+ [L = längd] [W = bredd] [AD = drainarea] [AS = sourcearea]
+ [PD = drainperiphery] [PD = sourceperiphery] [NRD = drainsquares]
+ [NRS = sourcesquares] [NRG = gatesquares] [NRB = bulksquares]
+ [AV] [IC = VDS] [, VGS [, vbs]]]
(29)
Kvadratfästena indikerar att mängden är valfri. Som ett exempel kan du inkludera ett uttalande,
I det här exemplet anges nodnummer 1,2,3 och 0 för enhetens dränering, grind, källa och kropp. Observera att KP = 2K (= 2IDSS/VP2). Använd PMOS för p-kanalen istället för NMOS i det andra uttalandet.
Parametrarna, deras standardvärden och enheter anges i tabell 3. Modellen associerad med dessa parametrar visas i Figur 30.
Figur 30 - MOSFET transistormodell