工作与MOSFET香料模型电路分析
晶体管是很好的设备,很有可能,你将无法读这个句子在你的电脑上。有许多类型的晶体管,但场效电晶体是目前最广泛使用的类型的晶体管用于模拟和数字电路为各种不同的应用程序。
作为电力电子晶体管基本架构和集成电路,你可能需要在电路中使用场效应晶体管SPICE模型分析。尽管我们认为每一个模型电路元件是普遍适用的,你会发现有不同的MOSFET模型适用于不同类型的场效应管和不同的特定组件。那么你能进行分析这些不同类型的模型吗?在这里你需要选择正确的电路模型用于香料模拟。
MOSFET是什么?
如果您熟悉晶体管的基本思想,然后你知道任何晶体管是为了像一个纯粹的电子开关和两个输入和一个输出。电流将流过输出(进入或输出,取决于类型的晶体管),根据每个输入和输出之间的潜在的应用。一个常见的一种场效应晶体管(FET)是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。场效应管广泛应用于集成电路高开关速度(即。,上升时间短)。MOSFET的通道的电导调制采用电压源和门口。注意,栅电极绝缘从底层门半导体薄氧化层。
场效电晶体实际上有四个输入(源、排水门,和身体或基质),虽然电路符号对于大多数mosfet通常包括上述输入的前三。MOSFET的阈值电压和通道电导取决于源电压。一个非零source-to-body从其理想值电压变化阈值电压;这就是所谓的身体影响或后门的效果。
如果身体电压等于源电压(即。,身体和源做空),那么电子传导门只会调制的潜力,你将无法观察身体的效果。然而,如果身体举行可能低于源(NMOS),然后电子将需要更高的门可能通过通道进行,即。,阈值电压比较大(在NMOS)。这是身体的本质影响,通常是使用衬底偏置系数量化(见下文)。互补效应出现在办公室的身体是在更高的潜在来源。
我应该使用香料MOSFET模型?
电路模拟非常有用的分析各种电路和了解他们的理想的行为,但是你可以失去一些视角的独特特点特定电路元件,除非你仿真是建立正确和使用正确的模型为每个组件。甚至被动元件有等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL),像在电容器self-resonance造成一定影响。
同样,不同的香料MOSFET模型考虑不同设备参数管理MOSFET在其操作过程中各种物理现象。一般来说,有三代的MOSFET SPICE模型,每个模型考虑先后更现象观察的MOSFET。标准BSIM模型是物理MOSFET模型,允许一个组件设计定义重要尺寸和工艺参数等频道,栅氧化层,和结维度,衬底掺杂浓度等参数。新一代可以占短沟道效应,亚阈值操作,泄漏由于隧道穿过门,温度变化和噪声。
场效应晶体管SPICE模型的重要参数
前一代的MOSFET香料模型(1 - 3)水平通常适用于MOSFET栅长度超过0.1毫米,通常用于电力电子和其他应用程序,一个MOSFET可能运行在高电压/电流。最好是一个基于组件的方法和选择MOSFET香料为特定的组件模型你打算用在你的下一个设备,而不是试图适应特定BSIM模型不同的组件。正确的程序示意图,这是一个简单替换另一个组件的一个MOSFET和比较每个电路的性能。
电路分析涉及MOSFET香料模型
如果你看看MOSFET香料的模型,你会发现模型只包括三个终端,而不是四个。换句话说,身体终端是省略了暗示身体和举行同样的潜在来源。这是一个重要的一点需要注意的是并非所有模拟器允许你检查身体的影响在一个模拟世界中。后人(即。,新BSIM版本)将允许您定义一个特定的身体在你的模拟电压。
也许最基本分析涉及MOSFET是确定其传输特性。这表明应用source-to-drain漏源极电流随着一系列变化的电压和在特定的栅电压值。一个家庭的直流扫描模拟是标准工具的使用检查MOSFET的行为和它连接的电路。总的来说,有三个参数需要检查:源,大门,和身体的电压值。
在处理不同的电压在任何输入,小信号分析用于检查一个电路的行为如何改变在一些特定的偏见。在电力电子,场效电晶体可以消除大量的权力和在某些情况下达到高温。这就是直流温度扫描或类似的分析可以用于确定electrical-thermal平衡。
许多电力电子晶体管包括一个金属夹附加散热器
对于开关放大器的应用程序,您需要执行一个交流频率扫描来检查你的电路在不同的频率响应。带到饱和放大器时,您将需要使用的频率扫描和小信号分析检查的行为。一个好的放大器应该运行在线性政权,你应该试着探索你的设备使用小信号分析的线性限制。
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