7. FET Models para sa Computer Simulations
CURRENT - 7. Mga Modelong FET para sa Simulation ng Computer
PREVIOUS- 6. Paghahambing ng MOSFET sa JFET
FET Models para sa Computer Simulations
SPICE at ang MICRO-CAP ay naglalaman ng mga sopistikadong modelo para sa JFETs at MOSFETs. Ang modelo ng JFET (ang SPICE Model 2G.6) ay naglalaman ng mga parameter ng 12. Ang MOSFET SPICE Naglalaman ang modelo ng mga parameter ng 42 sa tatlong antas. Ang modelo ng pinakamababang antas ay naglalaman ng mga parameter ng 25, habang ang mga modelo ng mas mataas na order ay idaragdag sa listahang ito. MICRO-CAP karagdagang mga parameter 10 sa modelo ng MOSFET upang dalhin ang kabuuan sa 52. Ang higit pang mga parameter na ginagamit ng modelo, mas malapit ang mga resulta ng kunwa sa aktwal na pagpapatakbo ng aparato. Gayunpaman, ang higit pang mga parameter sa modelo, ang mas mabagal na simulation ay tumatakbo.
Ang dahilan kung bakit maraming mga parameter ay ang pagtatangka ng modelo na malapit na gayahin ang mga nonlinear operating curve ng aparato. Ang computer ay may kakayahang subaybayan ang mas maraming mga detalye kaysa sa kaya namin sa pamamagitan ng kamay, kaya't ang modelo ay maaaring maging mas sopistikado kaysa sa ginagamit namin para sa isang "papel" na solusyon. Sa maraming sitwasyon sa pagtatasa, maitatakda mo ang karamihan ng mga parameter ng modelo sa kanilang mga default na halaga at ang kumplikadong modelo na ito ay kumilos halos pareho sa pinasimple na mga modelo na tinalakay namin. Habang tinatalakay namin SPICE sa isang Apendiks ng tekstong ito, mabilis na namin suriin ang syntax para sa pagsasama ng isang JFET o MOSFET sa isang circuit. Ang SPICE Ang pahayag para sa isang JFET ay sa form,
Jname nd ng ns modelname [area] [OFF] [IC = vds [, vgs]]
Ipinapahiwatig ng mga square bracket na ang dami ay opsyonal. Bilang halimbawa, maaari mong isama ang mga pahayag,
Ang 10, 11 at 12 sa unang pahayag ay ang mga numero ng node para sa alisan ng tubig, gate, at mapagkukunan. U308 ang modelo ng pangalan. Ang lugar, na kung saan ay nagde-default sa pagkakaisa, nagpaparami o naghahati ng mga parameter para sa modelo. Ang tagubilin na "OFF" ay pinapatay ang JFET para sa unang operating point. Ang "IC" ay nagtatakda ng mga paunang kundisyon para sa mga voltages ng drain-to-source at gate-to-source. Ang mga paunang kundisyon ay ginagamit lamang para sa pansamantalang pagtatasa. Ginamit ang pangalawang pahayag upang tukuyin ang aparato na mayroong pangalang U308 bilang isang n-Ang channel JFET Vp (VTO) na nakatakda sa -4V at K(BETA) katumbas ng K = IDSS/VP2. Para sa p-channel JFET gamitin ang designator PJF sa halip ng NJF at itakda ang mga parameter VTO at BETA upang tumugma sa pMga parameter ng channel.
Inililista ng sumusunod na talahanayan ang mga parameter ng 12 sa modelo ng simulation ng computer. Ipinapakita rin nito ang default na halaga at mga unit para sa bawat parameter.
Table 2 - SPICE Mga Parameter ng JFET
Ang modelo na nauugnay sa mga parameter na ito ay ipinapakita sa Figure 29.
Ang SPICE Ang modelo ng MOSFET ay mas kumplikado kaysa sa JFET. Ang pinakamababang antas (level 1) Ang modelo ay naglalaman ng mga parameter ng 25 na detalyado sa Table 3. Ang SPICE Ang pahayag ay sa form:
Mname nd ng ns nb modelname
+ [L = haba] [W = lapad] [AD = drainarea] [AS = sourcearea]
+ [PD = drainperiphery] [PD = sourceperiphery] [NRD = drainsquares]
+ [NRS = sourcesquares] [NRG = gatesquares] [NRB = bulksquares]
+ [OFF] [IC = vds] [, vgs [, vbs]]]
(29)
Ipinapahiwatig ng mga square bracket na ang dami ay opsyonal. Bilang isang halimbawa, maaari mong isama ang isang pahayag,
Tinutukoy ng halimbawang ito ang mga numero ng node na 1,2,3 at 0 para sa alisan ng tubig, gate, pinagmulan, at katawan ng aparato. Tandaan na ang KP = 2K (= 2IDSS/VP2). Gumamit ng PMOS para sa p-nag-channel sa halip ng NMOS sa pangalawang pahayag.
Ang mga parameter, ang kanilang mga default na halaga at mga yunit, ay ibinibigay sa Table 3. Ang modelo na nauugnay sa mga parameter na ito ay ipinapakita sa Figure 30.
Figure 30 - MOSFET transistor model