7。 用於計算機模擬的FET模型

用於計算機模擬的FET模型

SPICE 和MICRO-CAP包含用於JFET和MOSFET的複雜模型。 JFET模型( SPICE 2G.6模型)包含12參數。 MOSFET SPICE model包含三個級別的42參數。 最低級別的模型包含25參數,而高階模型則添加到此列表中。 MICRO-CAP為MOSFET模型增加了10參數,使總數達到52。 模型使用的參數越多,模擬結果越接近實際的設備操作。 但是,模型中的參數越多,模擬運行的速度就越慢。

參數之所以如此多,是因為該模型試圖緊密模仿設備的非線性工作曲線。 該計算機能夠跟踪的細節比我們手可以跟踪的要多得多,因此該模型可以比我們用於“紙張”解決方案的模型更複雜。 在許多分析情況下,您需要將大多數模型參數設置為其默認值,並且該複雜模型的行為幾乎與我們討論的簡化模型相同。 當我們討論 SPICE 在本文的附錄中,我們現在將快速回顧在電路中包含JFET或MOSFET的語法。 該 SPICE JFET的聲明是這樣的,

Jname nd ng ns modelname [area] [OFF] [IC = vds [,vgs]]

方括號表示數量是可選的。 例如,您可以包含語句,

第一條語句中的10、11和12是漏極,柵極和源極的節點號。 U308是型號名稱。 默認為單位的區域會乘或除模型的參數。 “ OFF”指令在第一個工作點關閉JFET。 “ IC”為漏極至源極和柵極至源極的電壓設置初始條件。 初始條件僅用於瞬態分析。 第二條語句用於將名稱為U308的設備定義為 n-channel JFET用 Vp (VTO)設置為-4V和 K(BETA)等於 K = IDSS/VP2。 為一個 p-channel JFET使用指示符PJF代替NJF,並設置參數VTO和BETA以匹配 p- 通道參數。

下表列出了計算機模擬模型中的12參數。 它還顯示每個參數的默認值和單位。

SPICE JFET參數

表2 – SPICE JFET參數

與這些參數相關的模型如圖29所示。

SPICE MOSFET模型比JFET複雜得多。 最低級別(水平1)model包含25參數,詳見表3。 該 SPICE 聲明的形式如下:

Mname nd ng ns nb modelname

+ [L =長度] [W =寬度] [AD = drainarea] [AS = sourcearea]

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

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

+ [OFF] [IC = VDS] [,VGS [,VBS]]]

 (29)

方括號表示數量是可選的。 例如,您可以包含一個聲明,

此示例為設備的漏極,柵極,源和主體指定節點號1,2,3和0。 請注意,KP = 2K (= 2IDSS/VP2)。 使用PMOS p-channel而不是第二個語句中的NMOS。

表3中給出了參數,它們的默認值和單位。 與這些參數相關的模型如圖30所示。

圖30 - MOSFET晶體管模型