22.)Модели полевого транзистора

Полевые транзисторы - приборы, в которых используются эффекты изменения параметров полупроводника при воздействии на него электрическогополя. Полевые транзисторы по принципу действия подразделяют на приборы с управляющим pn-переходом, МДП-транзисторы, МДП-транзисторы с вертикальным каналом. Рассмотрим принцип работы МДП-транзистора (рис. 2.49):

При подаче на затвор положительного потенциала достаточной величины происходит инверсия проводимости в приповерхностном слое полупроводника подложки, в результате чего образуется канал n-типа, проводимость которого зависит от величины приложенного напряжения. Таким образом, величина тока стока полевого транзистора оказывается зависящей от величины напряжения затвор-исток. Более детальное рассмотрение процессов в транзисторе приводит к тому, что ток стока зависит от напряжения сток-исток и вследствие эффекта перекрытия канала, вблизи области стока, таким образом, в целом полевой транзистор в статике представляется нелинейным источником тока вида: ic(U3U, Ucu). Полная модель полевого транзистора для не очень высоких частот может быть представлена в виде рис. 2.50.

23.) Модели операционного усилителя

Для моделирования элементов аналоговых устройств используется макромодель

операционного усилителя, которая в зависимости от количества учитываемых параметров, имеет различную степень сложности.

24.)Модели аналоговых компонентов Microcap. Общие сведения о моделях компонентов.

Все компоненты (аналоговые и цифровые), из которых составляется электрическая принципиальная схема, имеют математические модели трех типов:

• Встроенные математические модели стандартных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, независимые и зависимые источники сигналов, логические вентили и др., которые не могут быть изменены пользователями; можно только изменять значе ния их параметров. В свою очередь встроенные модели программы Micro-Cap подразделяются на две категории:

• простые модели, характеризуемые малым числом параметров, которые можно указать непосредственно на схеме в виде атрибутов (например, модель резистора чаще всего описывается одним - тремя параметрами, причем часть из них можно сделать на схеме невидимыми, чтобы не загромождать чертеж);

• сложные модели, характеризуемые большим числом параметров, которые заносятся в библиотеки моделей (например, модель биполярного транзистора характеризуется 52 параметрами).

• Модели в виде подсхем, написанных на языке SPICE. Как правило, предоставляются производителями электронных компонентов.

• Модели в виде схем Micro-Cap (макромодели). Такие модели могут создаваться пользователями самостоятельно с использованием стандартных компонентов.

• В программах MC9, MC10 моделируемое устройство может быть описано двумя способами:

• в виде чертежа его принципиальной электрической или функциональной схемы;

Кроме того, при составлении принципиальной схемы часть параметров моделей компонентов задаются в виде их атрибутов и указываются непосредственно на схеме — такие модели будем называть моделями в формате схем Micro-Cap. Остальные модели задаются в текстовом окне с помощью директив .MODEL и .SUBCKT по правилам SPICE. Их будем называть моделями в формате SPICE. В основном при моделировании в MC9, MC10 используются модели в формате схем Micro-Cap. Но в данном описании для большинства компонентов приводятся два формата описания: текстовый формат SPICE и схемный формат Micro-Cap. Добавление текстового формата SPICE вызвано тем, что подавляющее большинство встроенных библиотек используют именно этот формат, он же является стандартом для описания моделей, предоставляемых производителями электронных компонентов. Сведения об этом формате не являются лишними при работе в программе, осмысленное развитое мо делирование невозможно без знания основ языка SPICE.

При описании форматов задания параметров моделей компонентов приняты сле дующие обозначения:

* - повторяющийся элемент в строке описания формата. Например <имя индуктивности>* означает, что могут быть указаны позиционные обозначения нескольких катушек индуктивностей: L1 L2 L3.

<X> — обязательный параметр. Без заполнения поля этого параметра расчет проводиться не будет и появится сообщение об ошибке. Например, модель резистора имеет два обязательных параметра — позиционное обозначение (или имя) и величина сопротивления.

[X] - дополнительный (необязательный) параметр. Может использоваться совместно с указателем обязательного параметра < >. Например, запись:

VALUE: <значение> [TC=<tc1>[,<tc2>|],

означает, что параметру VALUE обязательно должна быть сопоставлена некая величина или выражение, записываемое в поле <значение>. Параметр TC - необязательный, но если его обозначение вписали в поле задания VALUE, то ему нужно обязательно присвоить одно значение <tc1>. Задание второго значения <tc2> не обязательно, но возможно. Таким образом, параметр VALUE можно записать:

1000

1000 TC=1m

1000 TC=1m,1u

| — Символ логической операции ИЛИ (OR) "|" определяет взаимно исключающие альтернативные варианты. Например:

PUL | EXP | SIN

означает PUL или EXP или SIN.

Текст, набранный курсивом, как например <значение>, означает, что указанные данные вводятся пользователем.

+ — означает перенос SPICE-директивы на следующую строку.