 
        
        - •Московский государственный институт электроники и математики
- •Расчет топологии n-p-n транзистора
- •1.2. Диоды
- •1.3. Резисторы Тонкопленочные резисторы
- •Диффузионные резисторы
- •1.4. Мдп транзисторы
- •Разновидности мдп – транзисторов
- •Зависимость порогового напряжения от электрофизических характеристик
- •Динамические параметры
- •1.5. Приборы и ис на арсениде галлия
- •2. Логические схемы
- •2.1. Общие сведения
- •Классификация логических схем
- •Основные параметры и характеристики логических элементов
- •I – зона логического нуля по выходу,
- •II – зона логической единицы по выходу,
- •III – зона неопределенности.
- •I – зона логического нуля по выходу,
- •II – зона логической единицы по выходу,
- •III – зона неопределенности.
- •2.2. Транзисторно – транзисторные логические схемы (ттл).
- •2.3. Элементы эмиттерно – связанной логики (эсл).
- •2.4. Кмоп
- •Инвертор
- •2.4. Логические схемы на арсениде галлия.
- •3. Расчет схем в программе pSpice
- •3.1. Краткие сведения
- •Создание входного файла для программы pspice
- •Описание элементов схемы
- •Описания источников напряжения
- •Описание источников тока
- •Описание диода
- •Описание биполярного транзистора
- •Описание мдп транзистора
- •Арсенид-галлиевый полевой транзистор с каналом n-типа
- •Директивы управления заданием
- •3.2. Примеры расчетов Простейшие схемы
- •Расчет ттл схемы со сложным инвертором
- •3.3. Графический процессор probe
- •Литература
Описание мдп транзистора
МДП транзистор, имеющий модель N1 и ширину канала 10мкм и длину 3 мкм, будет описан следующим образом.
После обозначения транзистора M1 (первый символ - M) перечисляются выводы стока, затвора, истока и подложки, название модели (N1) транзистора и его размеры:
M1 1 2 3 4 N1 W=10um L=3um
Модель транзистора описывается следующим образом:
.model N1 NMOS(список параметров)
Основные параметры модели следующие:
LEVEL - уровень сложности модели (рекомендуется LEVEL=3);
LD - отличие эффективной длины канала от геометрической [mkm];
WD - отличие эффективной ширины канала от геометрической [mkm];
Vto - пороговое напряжение при нулевом смещении [B];
Tox - толщина окисла [m];
Uo - максимальная подвижность носителей в канале [см*см/В/сек];
Gamma - коэффициент влияния подложки на пороговое напряжение ;
Lambda - коэффициент модуляции длины канала [1/B];
Cbd - емкость перехода подложка-сток при нулевом смещении [Ф];
Cbs - емкость перехода подложка-исток при нулевом смещении [Ф];
Cgso - удельная емкость перекрытия затвор-исток [Ф/м];
Cgdo - удельная емкость перекрытия затвор- сток [Ф/м];
Cgbo - удельная емкость затвор-подложка [Ф/м];
для p-канальных транзисторов пороговое напряжение Vto < 0 !

Рис. 56. Подключение МДП транзистора
Пример параметров :
.model M1 NMOS(LEVEL=3 Ld=0.2um Wd=0.1um Vto=1 Tox=0.06um Uo=600 Cbd=0.05p
+ Cbs=0.05p Cgso=0.02p Cgdo=0.02p Cgbo=0.03p )
Арсенид-галлиевый полевой транзистор с каналом n-типа
Арсенид-галлиевый полевой транзистор с управляющим p-n переходом и каналом n-типа, а также его модель описываются предложениями:
Вххх <узел стока> <узел затвора> <узел истока> <имя модели>
+ [(коэффициент кратности Area)]
.model <имя модели> gasfet(параметры)

Рис. 57. Подключение GaAs транзистора
Таблица 5. Параметры математической модели GaAs транзистора
| Параметр | Описание | Значение по умолчанию | Единица измерения | 
| LEVEL | Тип модели: 1 — модель Куртиса, 2 — модель Рэйтеона | 1 | — | 
| VTO | Пороговое напряжение | -2,5 | В | 
| VBI | Контактная разность потенциалов | 1,0 | В | 
| ALPHA | Константа, определяющая ток Idrain | 2,0 | 1/В | 
| В | Параметр легирования (для LEVEL = 2) | 0,3 | В-' | 
| BETA | Коэффициент пропорциональности в выражении для тока стока | 0,1 | А/В: | 
| LAMBDA | Коэффициент модуляции длины канала | 0 | 1/В | 
| RG | Объемное сопротивление затвора | 0 | Ом | 
| RD | Объемное сопротивление стока | 0 | Ом | 
| RS | Объемное сопротивление истока | 0 | Ом | 
| CGD | Емкость перехода затвор — сток при нулевом смещении | 0 | Ф | 
| CGS | Емкость перехода затвор — исток при нулевом смещении | 0 | Ф | 
| CDS | Емкость перехода сток — исток при нулевом смещении | 0 | Ф | 
| IS | Ток насыщения р-n перехода (диода Шотки) | 10-14 | А | 
| TAU | Время переноса носителей заряда | 0 | c | 
| М | Коэффициент, учитывающий плавность перехода | 0,5 | — | 
| N | Коэффициент неидеальности | 1 | — | 
| FC | Коэффициент нелинейности барьерной емкости прямосмещенного перехода | 0,5 | — | 
| KF | Коэффициент, определяющий спектральную плотность фликкер-шума | 0 | — | 
| AF | Показатель степени, определяющий зависимость спектральной плотности фликкер-шума от тока через переход | 1 | — | 
