7. Bilgisayar Simülasyonları için FET Modelleri

Bilgisayar Simülasyonları için FET Modelleri

SPICE ve MICRO-CAP, JFET'ler ve MOSFET'ler için sofistike modeller içerir. JFET modeli SPICE 2G.6 model), 12 parametrelerini içerir. MOSFET SPICE Model, üç düzeyde 42 parametreleri içerir. En düşük seviye modelinde 25 parametreleri bulunurken, yüksek dereceli modeller bu listeye eklenir. Toplamı 10'e getirmek için MİKRO-CAP, MOSFET modeline ek 52 parametreleri. Model ne kadar çok parametre kullanırsa, simülasyon sonuçları o anki cihazın çalışmasına o kadar yakın olur. Bununla birlikte, modelde ne kadar fazla parametre varsa, simülasyon o kadar yavaş gerçekleşir.

Bu kadar çok parametrenin olmasının nedeni, modelin cihazın doğrusal olmayan çalışma eğrilerini yakından taklit etmeye çalışmasıdır. Bilgisayar, elimizle yapabileceğimizden çok daha fazla detayı takip etme yeteneğine sahiptir, bu nedenle model, bir "kağıt" çözümü için kullandığımızdan daha karmaşık olabilir. Çoğu analiz durumunda, model parametrelerinin çoğunu varsayılan değerlerine ayarlarsınız ve bu karmaşık model, tartıştığımız basitleştirilmiş modellerle neredeyse aynı şekilde davranır. Biz tartışırken SPICE Bu metnin Ekinde, şimdi bir devreye JFET veya MOSFET eklemek için sözdizimini hızlıca gözden geçireceğiz. SPICE JFET için yapılan açıklama,

Jname nd ns modelname [alan] [KAPALI] [IC = vds [, vgs]]

Köşeli parantezler miktarın isteğe bağlı olduğunu gösterir. Örnek olarak, ifadeler içerebilir

İlk ifadedeki 10, 11 ve 12, boşaltma, geçit ve kaynak için düğüm numaralarıdır. U308 model adıdır. Varsayılan olarak birlik olan alan, model için parametreleri çoğaltır veya böler. "OFF" talimatı, JFET'i ilk çalıştırma noktası için kapatır. "IC", drenajdan kaynağa ve kapıdan kaynağa voltajlar için başlangıç ​​koşullarını belirler. Başlangıç ​​koşulları yalnızca geçici analiz için kullanılır. İkinci ifade, U308 ismine sahip cihazı bir nkanallı JFET ile Vp (VTO) - 4V’a ve K(BETA) eşittir K = IDSS/VP2. Bir için p-kanal JFET NJF yerine PJF'yi kullanın ve VTO ve BETA parametrelerini eşleşecek şekilde ayarlayın. pKanal parametreleri.

Aşağıdaki tabloda, bilgisayar simülasyon modelindeki 12 parametreleri listelenmiştir. Ayrıca her parametre için varsayılan değeri ve birimleri gösterir.

SPICE JFET Parametreleri

Tablo 2 - SPICE JFET Parametreleri

Bu parametrelerle ilişkili model, Şekil 29'te gösterilmiştir.

The SPICE MOSFET modeli, JFET'den çok daha karmaşıktır. En düşük seviye (seviye 1) model, Tablo 25'te ayrıntılı olarak açıklanan 3 parametrelerini içerir. SPICE deyim şu şekildedir:

Model adı ve ismi nb

+ [L = uzunluk] [W = genişlik '] [MS = drainarea] [AS = SourceArea]

+ [PH = drainperiphery] [PH = sourceperiphery] [NRD = drainsquares]

+ [NRs = sourcesquares] [NRG = gatesquares] [NRB = bulksquares]

+ [KAPALI] [IC = Vds] [, VGS [vbs]]]

 (29)

Köşeli parantezler miktarın isteğe bağlı olduğunu gösterir. Örnek olarak, bir ifade ekleyebilirsiniz

Bu örnek, cihazın boşaltma, geçit, kaynak ve gövdesi için 1,2,3 ve 0 düğüm numaralarını belirtir. KP = 2 olduğuna dikkat edin.K (= 2IDSS/VP2). İçin PMOS kullanın pifadesinde NMOS yerine kanal.

Parametreler, varsayılan değerleri ve birimleri Tablo 3'te verilmiştir. Bu parametrelerle ilişkili model, Şekil 30'te gösterilmiştir.

Şekil 30 - MOSFET transistör modeli