- •ВВЕДЕНИЕ
- •Последний пример иллюстрирует применение смешанного формата, в котором сигналы узлов 1, 2 и 7 описаны в двоичном формате, а узлы 3, 4, 5, 6 - в шестнадцатеричном.
- •USTIM STIM(7,1141) 1 2 3 4 5 6 7 IO_STM
- •4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
- •4.2. ДИОДЫ
- •4.3. БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ
- •4.4. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ
- •4.5. МДП ТРАНЗИСТОРЫ
- •4.6. ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
- •4.7. КОМПАРАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ
- •4.8. МОДЕЛЬ МАГНИТНОГО СЕРДЕЧНИКА
|
|
4.4. Полевые транзисторы |
133 |
|
|
4.4. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ |
|
Основные |
параметры модели полевого транзистора (подробнее |
см. |
|
п. 4.3 работы [1] и работу [2]), идентифицируемые программой PARTS: |
|
||
BETA |
- |
коэффициент пропорциональности, определяющий крутизну |
|
|
|
транзистора; |
|
BETATCE- |
температурный коэффициент BETA; |
|
|
RD |
- |
объемное сопротивление стока; |
|
RS |
- |
объемное сопротивление истока; |
|
LAMBDA - |
коэффициент модуляции длины канала,определяющий |
||
|
|
выходную проводимость; |
|
VTO |
- |
напряжение отсечки; |
|
VTOTC |
- |
температурный коэффициент VTO; |
|
CGD |
- |
емкость перехода затвор-сток при нулевом смещении; |
|
M- коэффициент, учитывающий плавность p-n перехода затвора;
PB |
- контактная разность потенциалов p-n перехода затвора; |
FC |
- коэффициент нелинейности емкостей переходов при прямом |
|
смещении; |
CGS |
- емкость перехода затвор-исток при нулевом смещении; |
IS |
- тепловой ток неосновных носителей p-n перехода; |
ISR |
- тепловой ток рекомбинации-генерации p-n перехода; |
N- коэффициент неидеальности в показателе экспоненты для тока неосновных носителей p-n перехода;
NR |
- коэффициент |
неидеальности в показателе |
экспоненты для |
||
|
|
тока основных носителей p-n перехода; |
|
||
XTI |
- температурный коэффициент тока IS; |
|
|||
ALPHA |
- |
коэффициент ионизации; |
|
|
|
VK |
- |
напряжение, характеризующее ток ионизации; |
|||
KF |
- |
коэффициент, определяющий спектральную плотность |
|||
|
|
фликкер-шума; |
|
|
|
AF |
- |
показатель |
степени, |
определяющий |
зависимость |
|
|
спектральной плотности фликкер-шума от тока через |
|||
|
|
переход. |
|
|
|
Параметры VBI и PB программой PARTS не идентифицируются.
Экран "Transconductance"
Крутизна затворно - стоковой ВАХ
134 4. Идентификация параметров моделей с помощью PARTS
|
ВЕРХНИЙ СПИСОК |
|
|
Обоз |
Справочные данные |
на-чение |
|
|
|
gFS |
Проводимость прямой передачи |
Id |
Ток стока при заданной gFS |
|
|
НИЖНИЙ СПИСОК
Обозна |
Значение |
-чение |
по |
|
умолчанию |
BETA |
0.001 А/В |
BETA |
0.5 |
TCE |
|
RD |
1 Ом |
RS |
1 Ом |
В данном экране по зависимости крутизны транзистора от тока стока рассчитывается BETA - параметр, определяющий крутизну. По семейству кривых для нескольких температур можно также подобрать температурный коэффициент BETACE. Можно задать значения сопротивления стока и истока RD и RS, однако они чаще всего пренебрежимо малы.
Экран "Output Conductance"
Выходная проводимость
|
ВЕРХНИЙ СПИСОК |
|
|
|
|
Обозначен |
|
Справочные данные |
ие |
|
|
gOS |
|
Выходная проводимость |
|
|
|
Id |
|
Ток стока при заданной |
|
|
gOS |
НИЖНИЙ СПИСОК
Обознач |
Значение |
е-ние |
по умолчанию |
LAMBD |
0.01 А/В |
A
В данном экране по зависимости выходной проводимости транзистора от тока стока рассчитывается LAMBDA - параметр модуляции длины канала, определяющий выходную проводимость.
Экран "Transfer Curve"
Затворно-стоковая ВАХ транзистора
ВЕРХНИЙ СПИСОК
Обозначение |
Справочные данные |
|
|
Id |
Ток стока |
Vgs |
Напряжение З-И для Id |
Vds |
Напряжение С-И для Id |
НИЖНИЙ СПИСОК
Обозначени |
Значение по |
еумолчанию
VTO |
2.5 В |
VTOTC |
0.0025 В |
4.4. Полевые транзисторы |
135 |
В данном экране по затворно-стоковой характеристике автоматически определяется напряжение отсечки. В качестве исходных данных задается одна точка ВАХ (Id, Vgs и Vds). Используются ранее определенные параметры, определяющие крутизну и выходную проводимость. Если не удается удовлетворительно аппроксимировать ВАХ, можно вернуться к предыдущим экранам и попробовать переопределить параметр BETA.
Задав семейство характеристик для разных температур можно подобрать температурный коэффициент VTOTC. При этом также может потребоваться вернуться к первому экрану и попробовать переопределить параметр
BETATCE.
Экран "Reverse Transfer Capacitance"
Проходная емкость затвор-сток
ВЕРХНИЙ СПИСОК
Обозначение |
Справочные данные |
|
|
Crss1 |
2 значения емкости и |
Vgs1 |
соответствующие им |
Crss2 |
напряжения затвор- |
Vgs2 |
исток |
Vds |
Напряжение С-И |
НИЖНИЙ СПИСОК
Обозначение |
Значение по |
|
умолчанию |
CGD |
1 пФ |
M |
0.3333 |
PB |
1 |
FC |
0.5 |
Этот экран позволяет подобрать аппроксимацию зависимости барьерной проходной емкости затвор-сток от запирающего напряжения. Первая из вводимых точек зависимости C(V) должна соответствовать минимальному запирающему напряжению (можно задать его равным нулю), вторая - большему напряжению. В результате будут автоматически определены параметры CGD и M при заданных PB и FC. Если известна только одна точка зависимости C(V), ее следует задать в качестве обеих требуемых для идентификации точек. В этом случае программа определит только величину CGD при заданных значениях остальных параметров. Величину M в этой ситуации следует задавать исходя из типа p-n перехода: 0.5 для резкого перехода, 0.3333 для плавного.
Параметры PB и FC мало влияют на величину барьерной емкости. Поэтому обычно заданные по умолчанию значения этих параметров можно не изменять.
Экран "Input Capacitance"
Емкость затвор-сток
136 4. Идентификация параметров моделей с помощью PARTS
ВЕРХНИЙ СПИСОК
Обозначение |
Справочные |
|
данные |
Ciss |
Входная |
|
емкость |
Vgs |
Напряжение З- |
|
И |
Vds |
Напряжение С- |
|
И |
НИЖНИЙ СПИСОК
Обозначение |
Значение по |
|
умолчанию |
CGS |
1 пФ |
|
|
В этом экране задается входная емкость, которая состоит из емкостей затвор-исток и затвор-сток. По заданному значению входной емкости и по уже известной емкости затвор-сток рассчитывается CGS - емкость затвористок при нулевом напряжении на переходе. Так как полевой транзистор обычно симметричный, то получаемая величина CGS, как правило, близка к CGD, определенной в предыдущем экране.
Экран "Passive Gate Leakage"
Пассивная утечка затвора
ВЕРХНИЙ СПИСОК
Обозначение |
Справочные |
|
данные |
Igss |
Ток затвора |
Vdg |
Напряжение С- |
|
З |
НИЖНИЙ СПИСОК
Обозначение |
Значение |
|
по умолчанию |
Is |
10-13 А |
Isr |
10-12 А |
|
|
N |
1 |
NR |
2 |
XTI |
3 |
В этом экране подбираются параметры токов утечки затворного p-n перехода. Расчет ведется на основании одной заданной точки ВАХ. Предполагается, что измерения проводятся при коротком замыкании стокисток. При необходимости более точной аппроксимации ВАХ (что нужно крайне редко) можно подбирать параметры модели примерно так, как это рассмотрено в п. 4.2 для диодов.
Экран "Active Gate Leakage"