عکس پیش‌فرض نوشته

در این مطلب به بررسی عناصر فعال JFET و MOSFET و اینکه این عناصر چطور در نرم افزار HSPICE تعریف می شوند و شامل چه پارامترهایی هستند می پردازیم.

 
Learning HSPICE

ترانزیستور JFET

تعریف ساختار قطعه :

 

Jxxx nd ng ns <nb> mname <<<AREA>=area | <W=val>
+ <L=val>> <OFF> <IC=vdsval,vgsval> <M=val> <DTEMP=val>

و یا :

 

Jxxx nd ng ns <nb> mname <<<AREA>=area | <W=val>
+ <L=val>> <OFF> <VDS=vdsval> VGS=vgsval>
+ <M=val> <DTEMP=val>

 

که در آن :

Jxxx : نام عنصر JFET است که باید با J شروع شود و کاراکترهای پس از آن مشخص کننده نام عنصر است. تعداد این کاراکترها می تواند حداکثر 1023 باشد.

Nd : نام گره پایانه درین می باشد.

Ng : نام گره پایانه گیت است.

Ns : نام گره پایانه سورس می باشد.

Nd : نام گره پایانه بدنه است و اختیاری می باشد.

Mname : نام مدل مرجع JFET است.

Area , AREA=area : ضریب مساحت است و بر روی CGS , IS , RS , RD , BETA و CGD تاثیر می گذارد. مقدار پیش فرض آن مساوی واحد است.

W : عرض گیت FET بر حسب متر می باشد.

L : طول گیت FET بر حسب متر است.

OFF : تعیین کننده حالت اولیه ترانزیستور در تحلیل DC است و به عنوان پیش فرض روشن (ON) انتخاب می شود.

IC=vdsval , vgsval , VDS , VGS : ولتاژهای داخلی اولیه درین – سورس (vdsval) و گیت – سورس (vgsval) هستند. این پارامترها در صورتی مورد استفاده واقع می شوند که کلمه کلیدی UIC در دستور .TRAN بیاید. مقدار آن توسط دستور .IC باطل می گردد.

M : ضریبی است که برای شبیه سازی چند JFET موازی استفاده می شود. همه جریان ها ، خازن ها و مقاومت ها از مقدار این پارامتر تاثیر می پذیرند و مقدار پیش فرض آن مساوی واحد است.

DTEMP : اختلاف بین دمای عنصر و دمای مدار بر حسب درجه سانتیگراد می باشد و مقدار پیش فرض آن مساوی صفر است.

 

 

ترانزیستور MOSFET

ساختار تعریف قطعه :

 

Mxxx nd ng ns <nb> mname <<L=>length> <<W=>width>
+ <AD=val> <AS=val> <PD=val> <PS=val> <NRD=val>
+ <NRS=val> <RDC=val> <RSC=val> <OFF> <IC=vds,vgs,vbs>
+ <M=val> <DTEMP=val> <GEO=val> <DELVTO=val>

یا :

 

.OPTION WL
Mxxx nd ng ns <nb> mname <width> <length>
+ <other options…>

 

که در آن :

Mxxx : نام عنصر MOSFET است و باید با M شروع شود و کارکترهای پس از آن مشخص کننده نام عنصر است. تعداد این کاراکترها می تواند حداکثر 1023 باشد.

Nd : نام گره پایانه درین است.

Ng : نام گره پایانه گیت می باشد.

Ns : نام گره پایانه سورس است.

Nb : نام گره پایانه بدنه، که اختیاری است و می تواند در مدل MOSFET توسط پارامتر BULK مشخص شود.

Mname : نام مدل مرجع MOSFET است.

L : طول کانال MOSFET بر حسب متر است. این پارامتر مقدار پارامتر DEFL در دستور OPTIONS را باطل می کند. پیش فرض آن DEFL با ماکزیمم مقدار 0.1 متر می باشد.

W : عرض کانال MOSFET بر حسب متر است. این پارامتر مقدار پارامتر DEFW در دستور OPTION را باطل می کند. مقدار پیش فرض آن DEFW می باشد.

AD : مساحت ناحیه نفوذ داده شده درین است. این پارامتر مقدار پارامتر DEFAD در دستور OPTIONS را باطل می کند. مقدار پیش فرض آن فقط وقتی که در مدل MOSFET پارامتر ACM=0 باشد، برابر DEFAD است.

AS : مساحت ناحیه نفوذ داده شده سورس است. این پارامتر مقدار پارامتر DEFAS در دستور OPTIONS را باطل می کند. مقدار پیش فرض آن فقط وقتی که در مدل MOSFET پارامتر ACM=0 باشد، برابر DEFAS است.

PD : محیط پیوند درین است و شامل لبه های کانال می شود. این پارامتر مقدار پارامتر DEFPD در دستور OPTIONS را باطل می کند. مقدار پیش فرض آن فقط وقتی که در مدل MOSFET پارامتر ACM=0 یا ACM=1 باشد برابر با DEFPD است و هنگامی که پارامتر ACM=2 یا ACM=3 باشد، برابر با صفر است.

PS : محیط پیوند سورس شامل لبه های کانال است. این پارامتر مقدار پارامتر DEFPS در دستور OPTIONS را باطل می کند. مقدار پیش فرض آن فقط وقتی که در مدل MOSFET پارامتر ACM=0 یا ACM=1 باشد برابر با DEFPD است و هنگامی که پارامتر ACM=2 یا ACM=3 باشد، برابر با صفر است.

NRD : تعداد مربعهای نفوذ درین می باشد و برای محاسبه مقدار مقاومت کاربرد دارد. این پارامتر مقدار پارامتر DEFNRD در دستور OPTIONS را باطل می کند. مقدار پیش فرض وقتی که در مدل MOSFET پارامتر ACM=0 یا ACM=1 باشد مساوی DEFNRD و وقتی که پارامتر ACM=2 یا ACM=3 باشد مساوی صفر است.

NRS : تعداد مربعهای نفوذ سورس می باشد و برای محاسبه مقدار مقاومت کاربرد دارد. این پارامتر مقدار پارامتر DEFNRS در دستور OPTIONS را باطل می کند. مقدار پیش فرض وقتی که در مدل MOSFET پارامتر ACM=0 یا ACM=1 باشد مساوی DEFNRS و وقتی که پارامتر ACM=2 یا ACM=3 باشد مساوی صفر است.

RDC : مقاومت درین ناشی از مقاومت اتصال بر حسب اهم است. این پارامتر مقدار RDC در مدل MOSFET را باطل می کند و مقدار پیش فرض آن مساوی صفر است.

RSC : مقاومت سورس ناشی از مقاومت اتصال بر حسب اهم است. این پارامتر مقدار RSC در مدل MOSFET را باطل می کند و مقدار پیش فرض آن مساوی صفر است.

OFF : تعیین کننده حالت اولیه ترانزیستور در تحلیل DC است. به صورت پیش فرض روشن (ON) است. این دستور برای MOSFET نوع تخلیه عمل نمی کند.

IC=vds,vgs,vbs : ولتاژ خارجی اولیه روی پایانه های درین – سورس (vds) ، گیت – سورس (vgs) و بدنه سورس (vbs) هستند. این پارامترها در صورتی مورد استفاده واقع می شوند که کلمه کلیدی UIC در دستور .TRAN بیاید. مقدار آنها توسط دستور .IC باطل می گردد.

M : ضریبی است که برای شبیه سازی چند MOSFET موازی استفاده می شود. همه عرض کانال ها، دیودهای نشتی، خازن ها و مقاومت ها از مقدار این پارامتر تاثیر می پذیرند. مقدار پیش فرض آن مساوی واحد است.

DTEMP : اختلاف بین دمای عنصر و دمای مدار بر حسب درجه سانتیگراد است. مقدار پیش فرض آن مساوی صفر است.

GEO : انتخاب حالت سورس/درین مشترک ترانزیستورهای مجاور در حالتی که ACM=3 باشد. مقدار پیش فرض آن مساوی صفر است.

DELVTO : تغییر ولتاژ آستانه در حالت بایاس صفر است. مقدار پیش فرض آن مساوی صفر می باشد.

این آموزش بیش از ۳ سال قبل ارسال شده و اکنون در لیست به‌روزرسانی‌های سایت قرار دارد. اگر پیشنهاد یا انتقادی برای بهبود آموزش دارید، خوشحال می‌شیم به ما اطلاع بدهید.