МОП-транзисторы
22.02.2012
МОП-транзисторы.
Пиведены паспортные данные МОП-транзистора (MOSFET: NMOS, PMOS), вводимые пользователем, и список параметров его математической модели третьего уровня (LEVEL = 3), которые рассчитываются в программе.
Расчет параметров математических моделей отечественных МОП-транзисторов с помощью программы Model Editor затруднен ввиду того, что в паспортных данных отсутствуют значения зарядов Qg, Qgs.
МОП-транзисторы
|
Символы данных |
Справочные данные |
Параметры модели |
|||
|
Имя |
Значение по умолчанию |
||||
|
Transconductance (Передаточная проводимость) |
|||||
|
Id, gFS |
Зависимость проводимости прямой передачи gFS от тока стока Id |
RS |
20*10- 3 20*10- 6 * 0,5 2*10- 6 |
||
|
Transfer Curve (Проходная характеристика) |
|||||
|
Vgs, Id |
Зависимость тока стока Id от смещения затвор-исток Vgs |
VTO |
3 В |
||
|
Rds (on) Resistance (Сопротивление канала в состоянии «включено») |
|||||
|
Id |
Ток стока |
RD |
10- 3 Ом |
||
|
Rds |
Статическое сопротивление сток-исток |
||||
|
Vgs |
Смещение затвор-исток |
||||
|
Zero-Bias Leakage (Сопротивление утечки канала при нулевом смещении на затворе) |
|||||
|
Idss |
Ток стока при нулевом потенциале затвора и напряжении Yds |
RDS |
1 МОм |
||
|
Yds |
Смещение сток-исток при измерении тока Idss |
||||
|
Turn-On Charge (Объемный заряд в состоянии «включено») |
|||||
|
Qgd |
Общий заряд области затвора |
CGSO CGDO |
40 пФ |
||
|
Qgs |
Заряд области затвор-исток, необходимый для переключения |
||||
|
Yds |
Постоянный потенциал истока (по умолчанию 50 В) |
||||
|
Id |
Ток стока (по умолчанию 50 А) |
||||
|
Output Capacitance (Выходная емкость) |
|||||
|
Yds, Coss |
Зависимость выходной емкости Coss от смещения сток-исток Yds |
CBD РВ MJ FC* |
1 нФ 0,8 В 0,5 0,5 |
||
|
Switching Time (Время переключения) |
|||||
|
tf |
Время переключения |
RG |
5 Ом |
||
|
Id |
Ток стока |
||||
|
Vdd |
Постоянный потенциал истока (по умолчанию 20 В) |
||||
|
Zo |
Выходное сопротивление генератора импульсного напряжения (по умолчанию 5 Ом) |
||||
|
Reverse Drain Current (Ток стока в инверсном режиме) |
|||||
|
Vsd, Idr |
Зависимость напряжения прямого смещения перехода исток-сток Vsd от обратного тока стока Idr |
IS N RB |
10- 15 А 1 10- 3 Ом |
||
Операционные усилители. После выбора в начальном меню программы Model Editor режима Operational Amplifier необходимо по запросам программы указать тип транзистора входного каскада и наличие внутренней/внешней коррекции:
- Technology — BJT (биполярный транзистор) или JFET (полевой транзистор);
- Input — NPN или PNP (для биполярного транзистора) и NJF или PJF (для полевого транзистора);
- Compensation — Internally (внутренняя) или Externally (внешняя коррекция).
В табл. 5.10 приведены паспортные данные ОУ, которые вводит пользователь, и список параметров его макромодели, которые рассчитываются в программе.
Таблица 5.10.Операционные усилители
|
Символы данных |
Справочные данные |
Параметры модели |
|||
|
Имя |
Значение по умолчанию |
||||
|
Large Signal Swing (Параметры для большого сигнала) |
|||||
|
+Vpwr |
Напряжение источника положительного напряжения (15 В) |
VC VE |
2В 2 В |
||
|
-Vpwr |
Напряжение источника отрицательного напряжения (-15 В) |
||||
|
+Vout |
Максимальное значение выходного напряжения положительной полярности (13 В) |
||||
|
-Vout |
Максимальное значение выходного напряжения отрицательной полярности (—13 В) |
||||
|
+SR |
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения положительной полярности (500-10 В/с) |
||||
|
-SR |
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения отрицательной полярности (500-10 В/с) |
||||
|
Pd |
Потребляемая мощность в статическом режиме (50 мВт) |
||||
|
Open Loop Gain (Коэффициент усиления без цепи обратной связи — входной каскад на БТ) |
|||||
|
Сс |
Емкость коррекции (30 пФ) |
BF1 BF2. |
75 75 |
||
|
Ib |
Входной ток смещения (100 нА) |
||||
|
Av-dc |
Коэффициент усиления постоянного напряжения (200 тыс.) |
||||
|
f-Odb |
Частота единичного усиления (1 МГц) |
||||
|
CMRR |
Коэффициент подавления синфазного сигнала (100 тыс.) |
||||
|
Символы данных |
Справочные данные |
Параметры модели |
|||
|
Имя |
Значение по умолчанию |
||||
|
Ibos |
Входной ток смещения |
RE |
1832 |
||
|
Vos |
Напряжение смещения нуля |
||||
|
Open Loop Gain (Коэффициент усиления без цепи обратной связи — входной каскад на ПТ) |
|||||
|
Сс |
Емкость коррекции (10 пФ) |
BETA С2 |
789*10- 6 10 пФ |
||
|
Av-dc |
Коэффициент усиления постоянного напряжения (200 тыс.) |
||||
|
f-Odb |
Частота единичного усиления (1 МГц) |
||||
|
CMRR |
Коэффициент подавления синфазного сигнала (100 тыс.) |
||||
|
Ibos |
Входной ток смещения (30 пА) |
||||
|
Vos |
Напряжение смещения нуля |
||||
|
Open Loop Phase (Фазочастотная характеристика без цепи обратной связи) |
|||||
|
Phi |
Запас по фазе на частоте единичного усиления, град. (60°) |
C1 |
8,6 пФ |
||
|
Maximum Output Swing (Предельные значения выходных сопротивлений) |
|||||
|
Ro-dc |
Выходное сопротивление на низких частотах (75 Ом) |
R01 R02 |
50 Ом 25 Ом |
||
|
Ro-ac |
Выходное сопротивление на высоких частотах (50 Ом) |
||||
|
los |
Максимальный ток короткого замыкания (20 мА) |
||||
Замечания.
1. По умолчанию параметрам математической модели присваиваются значения параметров конкретных ОУ. Выше для конкретности приведены параметры модели ОУ 140УД7 (аналог мA741).
2. Частота единичного усиления f-Odb связана с частотой первого полюса f 1 соотношением f-Odb = f 1 Av-dc . Запас по фазе Phi на частоте единичного усиления определяется отношением частоты единичного усиления к частоте второго полюса f 2
Phi = 90° — arctg(f-Odb / f 2 ),
где арктангенс вычисляется в градусах.
3. Для ОУ с внешней коррекцией указывается значение емкости корректирующего конденсатора Сс, для которого приведено значение запаса по фазе Phi и другие параметры ОУ.
4. В справочных данных обычно приводится полное выходное сопротивление Rвых = Ro-ac + Ro-dc. Его надо разделить на две составляющие, ориентируясь на приближенное соотношение Ro-dc = 2Ro-ac.
5. В последних версиях OrCAD учитывается напряжение смещения нуля ОУ.
Компараторы напряжения. После выбора в начальном меню программы Model Editor режима Voltage Comparator необходимо ответить на ряд запросов программы:
- Input Stage — NPN, PNP (тип биполярного транзистора во входном каскаде);
- Output Stage Connection — to -V Supply или to Ground (указывается, подключен ли транзистор выходного каскада к источнику отрицательного напряжения или предусмотрен независимый вывод «земли» выходного каскада).
Паспортные данные компараторов напряжения, которые вводит пользователь, и список параметров его макромодели, которые рассчитываются в программе, приведены в табл. 5.11.
Компараторы напряжения
|
Символы данных |
Справочные данные |
Параметры модели |
|||
|
Имя |
Значение по умолчанию |
||||
|
Transfer Function (Переходная характеристика) |
|||||
|
+Vpwr |
Напряжение источника положительного напряжения |
BF1 BF5 |
2000 10350 |
||
|
-Vpwr |
Напряжение источника отрицательного напряжения |
||||
|
+Vicr |
Максимальное значение положительного перепада синфазного напряжения |
||||
|
-Vicr |
Максимальное значение отрицательного перепада синфазного напряжения |
||||
|
Ib |
Входной ток смещения |
||||
|
Avd |
Коэффициент усиления напряжения постоянного тока |
||||
|
Rl |
Сопротивление нагрузки |
||||
|
Pd |
Потребляемая мощность |
||||
|
Falling Delay (Задержка спада напряжения) |
|||||
|
Vst |
Перепад входного напряжения |
TR3 |
594 нc |
||
|
Vod |
Перевозбуждение входного напряжения |
||||
|
td |
Длительность задержки |
||||
|
Transition Time (Время переключения) |
|||||
|
Vst |
Перепад входного напряжения |
TF5 |
7 нc |
||
|
Vod |
Перевозбуждение входного напряжения |
||||
|
ttr |
Длительность фронта нарастания выходного напряжения |
||||
|
Rising Time (Время нарастания напряжения) |
|||||
|
Vst |
Перепад входного напряжения |
TR5 |
384 нc |
||
|
Vod |
Перевозбуждение входного напряжения |
||||
|
td |
Длительность фронта спада выходного напряжения |
||||
По умолчанию параметрам математической модели присваиваются значения параметров типовых компараторов каждого типа. Выше для конкретности указаны параметры компаратора 1401СА1 (аналог LM319).
Стабилизатор напряжения. В табл. 5.12 приведены паспортные данные стабилизатора напряжения (Voltage Reference), которые вводит пользователь, и список параметров его математической модели, которые рассчитываются в программе.
Стабилизаторы напряжения
|
Символы данных |
Справочные данные |
Параметры модели |
|||
|
Имя |
Значение по умолчанию |
||||
|
Revers Dynamic Impedance (Динамическое сопротивление) |
|||||
|
Ir, Rz |
Зависимость обратного тока Ir от динамического сопротивления Rz |
NZ RZ |
10- 3 |
||
|
Reference Voltage (Напряжение стабилизации) |
|||||
|
Vref |
Напряжение обратного пробоя |
RBV IRMAX |
2,5 кОм |
||
|
Ir |
Обратный ток, при котором измерено напряжение Vref |
||||
|
Irmax |
Модуль максимального значения тока пробоя |
||||
|
Temperature Drift (Температурная нестабильность) |
|||||
|
Temp, Vref |
Зависимость напряжения обратного пробоя ‘Vref от температуры |
ТС1 ТС2 |
10- 5 -7*10- 7 |
||
|
Reverse Characteristics (Характеристики режима обратного включения) |
|||||
|
Vr, Ir |
Зависимость обратного напряжения Vr от обратного тока Ir |
IREV NREV |
200 мкА 50 |
||
|
Forward Characteristics (Характеристики рабочего режима) |
|||||
|
Ifwd, Vfwd |
Зависимость потребляемого тока Ifwd от напряжения Vfwd |
IS N RS IKF XTI |
10- 14 А 1 0,1 Ом 0 3 |
||
Регулятор напряжения. В табл. 5.13 приведены паспортные данные регулятора напряжения (Voltage Regulator), которые вводит пользователь, и список параметров его математической модели, которые рассчитываются в программе.
Рубрика: 
Метки: