7 แบบจำลอง FET สำหรับการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์
ปัจจุบัน - 7. แบบจำลอง FET สำหรับการจำลองคอมพิวเตอร์
ก่อนหน้า - 6 เปรียบเทียบ MOSFET กับ JFET
แบบจำลอง FET สำหรับการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์
SPICE และ MICRO-CAP มีรุ่นที่ซับซ้อนสำหรับ JFETs และ MOSFET รุ่น JFET ( SPICE รุ่น 2G.6) มีพารามิเตอร์ 12 MOSFET SPICE แบบจำลองประกอบด้วยพารามิเตอร์ 42 ในสามระดับ รุ่นระดับต่ำสุดมีพารามิเตอร์ 25 ในขณะที่รุ่นที่มีคำสั่งซื้อสูงจะเพิ่มในรายการนี้ พารามิเตอร์ 10 เพิ่มเติมของ MICRO-CAP ไปยังรุ่น MOSFET เพื่อนำมารวมเป็น 52 ยิ่งใช้พารามิเตอร์มากเท่าไหร่ผลลัพธ์ของการจำลองก็ยิ่งใกล้เคียงกับการใช้งานอุปกรณ์จริง อย่างไรก็ตามยิ่งพารามิเตอร์ในโมเดลมากเท่าไหร่การจำลองก็ยิ่งทำงานช้าลง
เหตุผลที่มีพารามิเตอร์มากมายก็คือโมเดลพยายามเลียนแบบเส้นโค้งการทำงานที่ไม่ใช่เชิงเส้นของอุปกรณ์อย่างใกล้ชิด คอมพิวเตอร์สามารถติดตามรายละเอียดได้มากกว่าที่เราสามารถทำได้ด้วยมือดังนั้นโมเดลจึงมีความซับซ้อนมากกว่าที่เราใช้สำหรับโซลูชัน "กระดาษ" ในสถานการณ์การวิเคราะห์หลาย ๆ สถานการณ์คุณจะตั้งค่าพารามิเตอร์ของโมเดลส่วนใหญ่เป็นค่าเริ่มต้นและโมเดลที่ซับซ้อนนี้จะทำงานเหมือนกับโมเดลแบบง่ายที่เราได้พูดถึง ในขณะที่เราคุยกัน SPICE ในภาคผนวกของข้อความนี้เราจะตรวจสอบไวยากรณ์อย่างรวดเร็วเพื่อรวม JFET หรือ MOSFET ในวงจร SPICE คำสั่งสำหรับ JFET เป็นของแบบฟอร์ม
ชื่อจำลองชื่อ [พื้นที่] [ปิด] [IC = vds [, vgs]]
วงเล็บเหลี่ยมระบุว่าปริมาณเป็นทางเลือก ตัวอย่างเช่นคุณอาจรวมข้อความสั่ง
10, 11 และ 12 ในคำสั่งแรกคือหมายเลขโหนดสำหรับท่อระบายน้ำประตูและต้นทาง U308 คือชื่อรุ่น พื้นที่ซึ่งมีค่าเริ่มต้นเป็นเอกภาพคูณหรือแบ่งพารามิเตอร์สำหรับโมเดล คำสั่ง“ OFF” จะปิด JFET สำหรับจุดปฏิบัติการแรก “ IC” กำหนดเงื่อนไขเริ่มต้นสำหรับแรงดันไฟฟ้าจากท่อระบายน้ำไปยังแหล่งกำเนิดและแรงดันไฟฟ้าจากประตูสู่แหล่งกำเนิด เงื่อนไขเริ่มต้นใช้สำหรับการวิเคราะห์ชั่วคราวเท่านั้น คำสั่งที่สองใช้เพื่อกำหนดอุปกรณ์ที่มีชื่อ U308 เป็นไฟล์ n-channel JFET พร้อม Vp (VTO) ตั้งค่าเป็น –4V และ K(เบต้า) เท่ากับ K = IDSS/VP2. สำหรับ p-channel JFET ใช้ตัวออกแบบ PJF แทน NJF และตั้งค่าพารามิเตอร์ VTO และ BETA เพื่อให้ตรงกับ pพารามิเตอร์ช่อง
ตารางต่อไปนี้แสดงรายการพารามิเตอร์ 12 ในแบบจำลองคอมพิวเตอร์ นอกจากนี้ยังแสดงค่าเริ่มต้นและหน่วยสำหรับแต่ละพารามิเตอร์
ตารางที่ 2 - SPICE พารามิเตอร์ JFET
โมเดลที่สัมพันธ์กับพารามิเตอร์เหล่านี้จะแสดงในรูปที่ 29
พื้นที่ SPICE แบบจำลอง MOSFET นั้นซับซ้อนกว่าของ JFET มาก ระดับต่ำสุด (ระดับ 1) รุ่นมีพารามิเตอร์ 25 ซึ่งมีรายละเอียดในตาราง 3 SPICE คำสั่งเป็นรูปแบบ:
ชื่อและชื่อโมเดล
+ [L = ความยาว] [W = ความกว้าง] [AD = drainarea] [AS = sourcearea]
+ [PD = drainperiphery] [PD = sourceperiphery] [NRD = drainsquares]
+ [NRS = sourcesquares] [NRG = gatesquares] [NRB = bulksquares]
+ [OFF] [IC = VDS] [VGS [vbs]]]
(29)
วงเล็บเหลี่ยมระบุว่าปริมาณเป็นทางเลือก ตัวอย่างเช่นคุณอาจรวมคำสั่ง
ตัวอย่างนี้ระบุหมายเลขโหนด 1,2,3 และ 0 สำหรับ drain, gate, source และ body ของอุปกรณ์ โปรดทราบว่า KP = 2K (= 2IDSS/VP2) ใช้ PMOS สำหรับ p-channel แทน NMOS ในคำสั่งที่สอง
พารามิเตอร์ค่าเริ่มต้นและหน่วยของพวกเขาจะได้รับในตาราง 3 โมเดลที่สัมพันธ์กับพารามิเตอร์เหล่านี้จะแสดงในรูปที่ 30
รูปที่ 30 - รุ่นทรานซิสเตอร์ MOSFET