P-Channel MOSFET

Полевой транзистор металлооксидного полупроводника P-канала с помощью или уравнения Шичмен-Ходжеса или поверхностной-потенциалом модели

расширьте все на странице

Библиотека:
Simscape / Электрический / Semiconductors & Converters

Описание

Блок P-Channel MOSFET обеспечивает два основных варианта моделирования:

На основе порогового напряжения — Использование уравнение Шичмен-Ходжеса, чтобы представлять устройство. Этот подход моделирования, на основе порогового напряжения, обладает преимуществами простой параметризации и простых выражений текущего напряжения. Однако эти модели испытывают затруднения в точном получении переходов через пороговое напряжение и испытывают недостаток в некоторых важных эффектах, таких как скоростное насыщение. Для получения дополнительной информации см. пороговую Модель.
На основе поверхностного потенциала — Использование поверхностно-потенциальное уравнение, чтобы представлять устройство. Этот подход моделирования обеспечивает больший уровень точности модели, чем простой квадратичный закон, который могут обеспечить (пороговые-напряжением) модели. Компромисс - то, что существует больше параметров, которые требуют экстракции. Для получения дополнительной информации см. поверхностную-потенциалом Модель.

Вместе с тепловыми вариантами порта (см. Тепловой Порт), блок поэтому предоставляет вам четыре варианта. Чтобы выбрать желаемый вариант, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели. Из контекстного меню выберите Simscape> Block choices, и затем одна из следующих опций:

Threshold-based — Базовая модель, которая представляет устройство с помощью уравнения Шичмен-Ходжеса (на основе порогового напряжения) и не симулирует термальные эффекты. Это значение по умолчанию.
Threshold-based with thermal — Основанный на модели на пороговом напряжении и с осушенным тепловым портом.
Surface-potential-based — Основанный на модели на поверхностном потенциале. Эта модель не симулирует термальные эффекты.
Вариант Surface-potential-based with thermal — Thermal основанного на модели на поверхностном потенциале.

Пороговая модель

Пороговый вариант блока использует уравнения Шичмена и Ходжеса [1] в полевом транзисторе с изолированным затвором, чтобы представлять P-Channel MOSFET.

Текущий источник дренажа, _IDS, зависит от области операции:

В от области (–_VGS <–_Vth) текущий источник дренажа:

$I_{D S} = 0$
В линейной области (0 <–_VDS <–_VGS +_Vth) текущий источник дренажа:

$I_{D S} = - K ((V_{G S} - V_{t h}) V_{D S} - V_{D S}^{2} / 2) (1 + λ | V_{D S} |)$
Во влажной области (0 <–_VGS +_Vth <–_VDS) текущий источник дренажа:

$I_{D S} = - (K / 2) {(V_{G S} - V_{t h})}^{2} (1 + λ | V_{D S} |)$

В предыдущих уравнениях:

K является транзисторным усилением.
_VDS является отрицательным напряжением источника дренажа.
_VGS является напряжением источника логического элемента.
_Vth является пороговым напряжением. Для четырех терминальной параметризации _Vth получен с помощью этих уравнений:

Область значений _VBS Уравнение _Vth
$V_{B S} \leq 0$ $V_{t h} = V_{T 0} + γ (\sqrt{2 ϕ_{B}}) - γ (\sqrt{2 ϕ_{B} + V_{B S}})$
$0 < V_{B S} \leq 4 ϕ_{B}$ $V_{t h} = V_{T 0} - \frac{γ V_{B S}}{\sqrt{2 ϕ_{B}}}$
$V_{B S} > 4 ϕ_{B}$ $V_{t h} = V_{T 0} + γ (\sqrt{2 ϕ_{B}})$
λ является модуляцией канала.

Область значений _VBS	Уравнение _Vth
$V_{B S} \leq 0$	$V_{t h} = V_{T 0} + γ (\sqrt{2 ϕ_{B}}) - γ (\sqrt{2 ϕ_{B} + V_{B S}})$
$0 < V_{B S} \leq 4 ϕ_{B}$	$V_{t h} = V_{T 0} - \frac{γ V_{B S}}{\sqrt{2 ϕ_{B}}}$
$V_{B S} > 4 ϕ_{B}$	$V_{t h} = V_{T 0} + γ (\sqrt{2 ϕ_{B}})$

Взимайте модель за пороговый вариант

Емкости перехода моделей блока или фиксированными значениями емкости, или сведенными в таблицу значениями как функция напряжения источника дренажа. В любом случае можно или непосредственно задать источник логического элемента и значения емкости перехода дренажа логического элемента, или позволить блоку вывести их из входа и инвертировать значения емкости передачи. Поэтому опции Parameterization для модели заряда на вкладке Junction Capacitance:

Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance — Обеспечьте зафиксированные значения параметров от таблицы данных и позвольте блоку преобразовать вход и инвертируйте значения емкости передачи к значениям емкости перехода, аналогичным описанному ниже. Это - метод по умолчанию.
Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance — Введите фиксированные значения для параметров емкости перехода непосредственно.
Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance — Обеспечьте сведенную в таблицу емкость и значения напряжения источника дренажа на основе графиков таблицы данных. Блок преобразует вход и противоположные значения емкости передачи к значениям емкости перехода, аналогичным описанному ниже.
Specify tabulated gate-source, gate-drain and drain-source capacitance — Введите сведенные в таблицу значения для напряжения источника дренажа и емкостей перехода.

Используйте одну из сведенных в таблицу опций емкости (Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance или Specify tabulated gate-source, gate-drain and drain-source capacitance) когда таблица данных предоставляет график емкостей перехода как функция напряжения источника дренажа. Используя сведенную в таблицу емкость значения дают более точные динамические характеристики и избегают потребности в итеративной настройке параметров, чтобы соответствовать динамике.

Если вы используете Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance или Specify tabulated gate-source, gate-drain and drain-source capacitance опция, вкладка Junction Capacitance позволяет вам задать Gate-drain junction capacitance, Gate-source junction capacitance и значения параметров Drain-source junction capacitance (зафиксированный или сведенный в таблицу) непосредственно. В противном случае блок выводит их из Input capacitance, Ciss, Reverse transfer capacitance, Crss и значений параметров Output capacitance, Coss. Эти два метода параметризации связаны можно следующим образом:

_CGD = Crss
_CGS = Ciss – Crss
_CDS = Coss – Crss

Для этих четырех параметризации терминалов Input capacitance, Ciss, Reverse transfer capacitance, Crss и Output capacitance, Coss получены с помощью этих уравнений:

_CGD = Crss
_CGS + _CGB = Ciss – Crss
_CDB = Coss – Crss

Модель емкости упрощенного Мейера используется, чтобы описать емкость затвор-исток, _CGS, объемную логическим элементом емкость, _CGB, и емкость затвор-сток, _CGD. Эти рисунки показывают, как объемные логическим элементом и емкости затвор-исток изменяются мгновенно, в то время как

Объемная логическим элементом и емкость затвор-исток изменяется мгновенно.

Две фиксированных опции емкости (Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance или Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance) позвольте вам, модель пропускает емкость перехода как фиксированную емкость затвор-исток _CGS и или фиксированное или нелинейная емкость затвор-сток _CGD. Если вы выбираете Gate-drain charge function is nonlinear опция для параметра Charge-voltage linearity, затем отношение заряда дренажа логического элемента задано кусочной линейной функцией, показанной в следующем рисунке.

Для получения инструкций по тому, как сопоставить ответ времени на значения емкости устройства, смотрите страницу с описанием блока N-Channel IGBT. Однако это отображение является только аппроксимированным, потому что напряжение Миллера обычно варьируется больше от порогового напряжения, чем в случае для IGBT.

Примечание

Поскольку эта реализация блока включает модель заряда, необходимо смоделировать импеданс схемы, управляющей логическим элементом, чтобы получить представительный поворот - на и выключить динамику. Поэтому, если вы упрощаете управляющую схему логического элемента путем представления его как управляемого источника напряжения, необходимо включать подходящий последовательный резистор между источником напряжения и логическим элементом.

Поверхностная-потенциалом модель

Поверхностный-потенциалом вариант блока обеспечивает больший уровень точности модели, чем простой квадратичный закон (пороговая-напряжением) модель. Поверхностный-потенциалом вариант блока включает следующие эффекты:

Полностью нелинейная модель емкости (включая нелинейную емкость Миллера)
Заряжайте сохранение в модели, таким образом, можно использовать модель в заряде чувствительные симуляции
Скоростное насыщение и модуляция длины канала
Внутренний диод тела
Противоположное восстановление в диодной модели тела
Температурное масштабирование физических параметров
Для теплового различного, динамического самонагревания (то есть, можно симулировать эффект самонагревания на электрических характеристиках устройства),

Эта модель является минимальной версией мировой стандартной модели PSP (см. https://briefs.techconnect.org/papers/introduction-to-psp-mosfet-model/), только включая определенные эффекты из модели PSP, чтобы установить равновесие между точностью модели и сложностью. Для получения дополнительной информации физического образования к явлениям, включенным в эту модель, см. [2].

Поверхностно-потенциальное уравнение выведено похожее на путь, описанный на странице с описанием блока N-Channel MOSFET, со всеми напряжениями, зарядами и токами, умноженными на-1.

Полная модель состоит из внутреннего MOSFET, заданного поверхностно-потенциальной формулировкой, диодом тела, серийными сопротивлениями и зафиксированными емкостями перекрытия, как показано в схематическом.

Моделирование диода тела

Блок моделирует диод тела как идеал, экспоненциальный диод и с соединением и с емкостями диффузии:

$I_{d i o} = I_{s} [\exp (- \frac{V_{B D}}{n ϕ_{T}}) - 1]$

$C_{j} = \frac{C_{j 0}}{\sqrt{1 + \frac{V_{B D}}{V_{b i}}}}$

$C_{d i f f} = \frac{τ I_{s}}{n ϕ_{T}} \exp (- \frac{V_{B D}}{n ϕ_{T}})$

где:

_Idio является током через диод.
_Is является противоположным текущим насыщением.
_VBD является напряжением дренажа тела.
n является фактором идеальности.
_ϕT является тепловым напряжением.
_Cj является емкостью перехода диода.
_Cj0 является емкостью перехода нулевого смещения.
_Vbi является встроенным напряжением.
_Cdiff является емкостью диффузии диода.
τ является временем транспортировки.

Емкости заданы посредством явного вычисления зарядов, которые затем дифференцируются, чтобы дать емкостные выражения выше. Блок вычисляет емкостные диодные токи как производные времени соответствующих зарядов, похожих на расчет в поверхностной-потенциалом модели MOSFET.

Моделирование температурной зависимости

Поведение по умолчанию состоит в том, что зависимость от температуры не моделируется, и устройство симулировано при температуре, для которой вы обеспечиваете параметры блоков. Чтобы смоделировать зависимость от температуры в процессе моделирования, выберите Model temperature dependence для параметра Parameterization на вкладке Temperature Dependence.

Пороговая модель

Для порогового варианта можно включать моделирование зависимости транзистора статическое поведение на температуре в процессе моделирования. Температурная зависимость емкостей перехода не моделируется, этот являющийся намного меньшим эффектом.

Когда включая температурную зависимость, транзисторные уравнения определяющего остаются то же самое. Усиление, K, и пороговое напряжение, _Vth, становится функцией температуры согласно следующим уравнениям:

$K_{T s} = K_{T m 1} {(\frac{T_{s}}{T_{m 1}})}^{B E X}$

V _тыс = _Vth1 + α (_Ts – _Tm1)

где:

_Tm1 является температурой, при которой параметры транзистора заданы, как задано значением параметров Measurement temperature.
_Ts является температурой симуляции.
_KTm1 является транзисторным усилением при температуре измерения.
_KTs является транзисторным усилением при температуре симуляции. Это - транзисторное значение усиления, используемое в уравнениях MOSFET, когда температурная зависимость моделируется.
_Vth1 является пороговым напряжением при температуре измерения.
_Vths является пороговым напряжением при температуре симуляции. Это - пороговое значение напряжения, используемое в уравнениях MOSFET, когда температурная зависимость моделируется.
BEX является экспонентой температуры мобильности. Типичное значение BEX-1.5.
α является пороговым коэффициентом температуры напряжения логического элемента, d _Vth/dT.

Для этих четырех параметризации терминалов _Vth получен с помощью этих уравнений:

Область значений _VBS	Уравнение _Vth
$V_{B S} \leq 0$	$\frac{d V_{t h}}{d T} = \frac{d V_{T 0}}{d T} - \frac{γ}{2 \sqrt{2 ϕ_{B}}} \frac{d 2 ϕ_{B}}{d T} + \frac{γ}{2 \sqrt{2 ϕ_{B} - V_{B S}}} \frac{d 2 ϕ_{B}}{d T}$
$0 < V_{B S} \leq 4 ϕ_{B}$	$\frac{d V_{t h}}{d T} = \frac{d V_{T 0}}{d T} - \frac{γ V_{B S}}{4} {(2 ϕ_{B})}^{- \frac{3}{2}} \frac{d 2 ϕ_{B}}{d T}$
$V_{B S} > 4 ϕ_{B}$	$\frac{d V_{t h}}{d T} = \frac{d V_{T 0}}{d T} - \frac{γ}{2 \sqrt{2 ϕ_{B}}} \frac{d 2 ϕ_{B}}{d T}$

Где:

$ϕ_{B} = \frac{k T}{q} \ln (\frac{N_{B}}{n_{i}})$ поверхностный потенциал и $\frac{d 2 ϕ_{B}}{d T} = - \frac{1}{T} [2 ϕ_{B} - (\frac{E_{g} (0)}{q} + \frac{3 k T}{q})]$ .
_Eg(0) является экстраполируемой нулевой запрещенной зоной степени, которая равна 1.16 eV для кремния.
_VBS является напряжением объемного источника.

Для большинства MOSFETS можно использовать значение по умолчанию -1.5 для BEX. Некоторые таблицы данных заключают значение в кавычки для α, но как правило они обеспечивают температурную зависимость для источника дренажа на сопротивлении, _RDS(on). В зависимости от метода параметризации блока у вас есть два способа задать α:

Если вы параметрируете блок из таблицы данных, необходимо обеспечить _RDS(on) при второй температуре измерения. Блок затем вычисляет значение для α на основе этих данных.
Если вы параметрируете путем определения параметров уравнения, необходимо ввести значение для α непосредственно.

Если у вас есть больше данных, включающих дренаж, текущий как функция напряжения источника логического элемента больше чем для одной температуры, то можно также использовать программное обеспечение Simulink^® Design Optimization™, чтобы помочь настроить значения для α и BEX.

Поверхностная-потенциалом модель

Поверхностная-потенциалом модель включает температурные эффекты на характеристиках емкости, а также моделирование зависимости транзистора статическое поведение на температуре в процессе моделирования.

Параметр Measurement temperature на вкладке Main задает температурный _Tm1, в котором были извлечены другие параметры устройства. Вкладка Temperature Dependence обеспечивает температуру симуляции, _Ts и температурные масштабные коэффициенты для других параметров устройства. Для получения дополнительной информации смотрите Температурную Зависимость (поверхностный-потенциалом Вариант).

Тепловой порт

Блок имеет дополнительный тепловой порт, скрытый по умолчанию. Чтобы осушить тепловой порт, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели и выберите соответствующий вариант блока:

Для основанного на модели на пороговом напряжении и с осушенным тепловым портом, выберите Simscape> Block choices> Threshold-based with thermal.
Для теплового варианта основанного на модели на поверхностном потенциале выберите Simscape> Block choices> Surface-potential-based with thermal.

Это действие отображает тепловой порт H на значке блока и отсоединяет параметры Thermal Port.

Используйте тепловой порт, чтобы симулировать эффекты выработанного тепла и температуры устройства. Для получения дополнительной информации об использовании тепловых портов и на параметрах Thermal Port, смотрите Термальные эффекты Симуляции в Полупроводниках.

Допущения и ограничения

При моделировании температурной зависимости для порогового варианта блока рассмотрите следующее:

Блок не составляет температурно-зависимые эффекты на емкостях перехода.
Когда вы задаете _RDS(on) при второй температуре измерения, он должен быть заключен в кавычки для той же рабочей точки (то есть, тот же текущий дренаж и напряжение источника логического элемента) что касается другого значения _RDS(on). Противоречивые значения для _RDS(on) при более высокой температуре приведут к нефизическим значениям для α и нетипичных результатов симуляции. Обычно _RDS(on) увеличивается фактором приблизительно 1,5 для ста увеличений степени температуры.
Вы, возможно, должны настроить значения BEX и порогового напряжения, _Vth, реплицировать _IDS –_VGS отношение (при наличии) для данного устройства. Увеличение _Vth перемещает _IDS –_VGS графики направо. Значение BEX влияет, пересекает ли _IDS –_VGS кривые для различных температур друг друга, или нет, для областей значений _VDS и рассмотренного _VGS. Поэтому несоответствующее значение может привести к различным температурным кривым, кажущимся быть переупорядоченными. Заключение в кавычки значений _RDS(on) для более высоких токов, предпочтительно близко к току, в котором это будет действовать в вашей схеме, будет уменьшать чувствительность к точному значению BEX.

Порты

Сохранение

развернуть все

`G` — Вывод затвора
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен с транзисторным выводом затвора

`D` — Истощите терминал
электрический

Электрический порт сохранения, сопоставленный с транзистором, истощает терминал

`S` — Исходный терминал
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен с транзисторным исходным терминалом

`B` — Терминал тела
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен с транзисторным терминалом тела

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Parameterization на Four terminals.

Параметры

развернуть все

Основной (пороговый вариант)

Эта настройка вкладки Main соответствует пороговому варианту блока, который является значением по умолчанию. Если вы используете поверхностный-потенциалом вариант блока, смотрите Основной (поверхностный-потенциалом Вариант).

`Parameterization` — Терминальная параметризация
`Three terminals` (значение по умолчанию) | `Four terminals`

Количество терминалов блока.

`Terminals` — Блокируйте параметризацию
`Specify from a datasheet` (значение по умолчанию) | `Specify using equation parameters directly`

Выберите один из следующих методов для параметризации блока:

Specify from a datasheet — Обеспечьте источник дренажа на сопротивлении и соответствующий текущий дренаж и напряжение источника логического элемента. Блок вычисляет транзисторное усиление для уравнений Шичмена и Ходжеса от этой информации. Это - метод по умолчанию.
Specify using equation parameters directly — Обеспечьте транзисторное усиление.

`Drain-source on resistance, R_DS(on)` — Источник дренажа на сопротивлении
0.167 `Ohm` (значение по умолчанию)

Отношение напряжения источника дренажа к дренажу, текущему для заданных значений текущего дренажа и напряжения источника логического элемента. _RDS(on) должен иметь положительное значение.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify from a datasheet для параметра Terminals.

`Drain current, Ids, for R_DS(on)` — Высушите текущий, Идентификаторы, для R_DS (на)
-2.5 `A` (значение по умолчанию)

Дренаж, текущий использование блока, чтобы вычислить значение сопротивления источника дренажа. _IDS должен иметь отрицательную величину.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify from a datasheet для параметра Terminals.

`Gate-source voltage, Vgs, for R_DS(on)` — Напряжение источника логического элемента, Vgs, для R_DS (на)
-4.5 `V` (значение по умолчанию)

Напряжение источника логического элемента использование блока, чтобы вычислить значение сопротивления источника дренажа. _VGS должен иметь отрицательную величину.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify from a datasheet для параметра Terminals.

`Gain, K` — Получите, K
2 `^A/V2` (значение по умолчанию)

Положительный постоянный коэффициент усиления для уравнений Шичмена и Ходжеса.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Terminals на Specify using equation parameters directly.

`Gate-source threshold voltage, Vth` — Пороговое напряжение источника логического элемента
-1.4 `V` (значение по умолчанию)

Пороговое напряжение источника логического элемента _Vth в уравнениях Шичмена и Ходжеса. Для устройства улучшения _Vth должен быть отрицательным. Для устройства режима истощения _Vth должен быть положительным.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Terminals на Three terminals.

`Gate-source threshold voltage at zero bulk-source voltage, Vth0` — Пороговое напряжение источника логического элемента при нулевом напряжении объемного источника
-1.4 `V` (значение по умолчанию)

Пороговое напряжение источника логического элемента при нулевом напряжении объемного источника _Vth0 в уравнениях Шичмена и Ходжеса.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Terminals на Four terminals.

`Channel modulation, L` — Модуляция канала
0 `1/V` (значение по умолчанию)

Модуляция длины канала, обычно обозначаемая математическим символом λ. Когда во влажной области, это минус скорость изменения дренажа, текущего с напряжением источника дренажа. Эффект на текущем дренаже обычно мал, и эффектом пропускают, если вычисление транзистора получает K из источника дренажа на сопротивлении, _RDS(on). Типичное значение 0.02, но эффект может быть проигнорирован в большинстве симуляций схемы. Однако в некоторых схемах маленькое ненулевое значение может помочь числовой сходимости.

`Gate-source threshold voltage at first non-zero bulk-source voltage, Vth1` — Пороговое напряжение источника логического элемента при первом ненулевом напряжении объемного источника
-1.6071 `V` (значение по умолчанию)

Пороговое напряжение источника логического элемента при первом ненулевом напряжении объемного источника _Vth1 в уравнениях Шичмена и Ходжеса.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Parameterization к Four terminals
Terminals к Specify from a datasheet

`First bulk-source voltage, Vbs1` — Первое напряжение объемного источника
1 `V` (значение по умолчанию)

Первое напряжение объемного источника, _Vbs1

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Parameterization к Four terminals
Terminals к Specify from a datasheet

`Gate-source threshold voltage at second non-zero bulk-source voltage, Vth2` — Пороговое напряжение источника логического элемента при втором ненулевом напряжении объемного источника
-1.7660 `V` (значение по умолчанию)

Пороговое напряжение источника логического элемента при втором ненулевом напряжении объемного источника _Vth2 в уравнениях Шичмена и Ходжеса.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Parameterization к Four terminals
Terminals к Specify from a datasheet

`Second bulk-source voltage, Vbs2` — Второе напряжение объемного источника
2 `V` (значение по умолчанию)

Второе напряжение объемного источника, _Vbs2

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Parameterization к Four terminals
Terminals к Specify from a datasheet

`Body factor` — Фактор тела
0.5 `V^0.50000` (значение по умолчанию)

Фактор тела, γ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Parameterization к Four terminals
Terminals к Specify using equations parameters directly

`Surface potential` — Поверхностный потенциал
0.5 `V` (значение по умолчанию)

Поверхностный потенциал

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Parameterization к Four terminals
Terminals к Specify using equations parameters directly

`Measurement temperature` — Температура измерения
25 `degC` (значение по умолчанию)

Температурный _Tm1, в котором измеряется Drain-source on resistance, R_DS(on).

Основной (поверхностный-потенциалом вариант)

Эта настройка вкладки Main соответствует поверхностному-потенциалом варианту блока. Если вы используете пороговый вариант блока, на основе уравнений Шичмена и Ходжеса, смотрите Основной (пороговый Вариант).

`Parameterization` — Терминальная параметризация
`Three terminals` (значение по умолчанию) | `Four terminals`

Количество терминалов блока.

`Gain` — Усиление
18 `^A/V2` (значение по умолчанию)

Усиление MOSFET, β. Этот параметр, в основном, задает линейную область операции на _ID –_VDS характеристика.

`Flatband voltage` — Напряжение Flatband
-1.1 `V` (значение по умолчанию)

flatband напряжение, _VFB, задает смещение затвора, которое должно быть применено для того, чтобы достигнуть flatband условия в поверхности кремния. Можно также использовать этот параметр, чтобы произвольно переключить пороговое напряжение из-за существенных различий в функции работы, и к захваченным интерфейсным или окисным зарядам. На практике, однако, обычно рекомендуется изменить пороговое напряжение при помощи Body factor и параметров Surface potential at strong inversion сначала, и только использовать этот параметр в подстройке.

`Body factor` — Фактор тела
3.5 `^V1/2` (значение по умолчанию)

Фактор тела, γ, в поверхностно-потенциальном уравнении. Этот параметр, в основном, влияет на пороговое напряжение.

`Surface potential at strong inversion` — Поверхностный потенциал при сильной инверсии
1 `V` (значение по умолчанию)

2_ϕB называют в поверхностно-потенциальном уравнении. Этот параметр также, в основном, влияет на пороговое напряжение.

`Velocity saturation factor` — Скоростной фактор насыщения
0.4 `1/V` (значение по умолчанию)

Скоростное насыщение, _θsat, в текущем дренажом уравнении. Используйте этот параметр в случаях, куда хорошая подгонка к линейной операции приводит к насыщению, текущему, который слишком высок. Путем увеличения этого значения параметров вы уменьшаете текущее насыщение. Для высоковольтных устройств часто имеет место, что хорошая подгонка к линейной операции приводит к насыщению, текущему, который является слишком низким. В таком случае или увеличьте и усиление и дренаж омическое сопротивление или используйте блок P-Channel LDMOS FET вместо этого.

`Channel-length modulation factor` — Фактор модуляции длины канала
0 (значение по умолчанию)

Фактор, α, умножая логарифмический термин в уравнении _GΔL. Этот параметр описывает начало модуляции длины канала. Для характеристик устройства, которые показывают положительную проводимость в насыщении, увеличьте значение параметров, чтобы соответствовать этому поведению. Значение по умолчанию 0, что означает, что модуляция длины канала прочь по умолчанию.

`Channel-length modulation voltage` — Напряжение модуляции длины канала
`5e-2` `V` (значение по умолчанию)

Напряжение _Vp в уравнении _GΔL. Этот параметр управляет напряжением дренажа, при котором модуляция длины канала начинает становиться активной.

`Surface roughness scattering factor` — Поверхностный фактор рассеивания шероховатости
0 `1/V` (значение по умолчанию)

Указывает на силу сокращения мобильности. Мобильностью является μ = μ/_Gmob, где _μ0 является мобильностью низкого поля без эффекта поверхностного рассеивания. Фактором сокращения мобильности, _Gmob, дают $G_{m o b} = \sqrt{1 + {(θ_{s r} V_{e f f})}^{2}}$ ₀, то, где _θsr является поверхностным фактором рассеивания шероховатости и _Veff, является напряжением, которое показательно из эффективной вертикальной силы электрического поля в канале, _Eeff. Для высоких вертикальных электрических полей мобильность примерно пропорциональна _Eeff для отверстий.

`Linear-to-saturation transition coefficient` — Линейный к насыщению коэффициент перехода
8 (значение по умолчанию)

Этот параметр управляет, как гладко переходы MOSFET от линейного в насыщение, особенно когда скоростное насыщение включено. Этот параметр можно обычно оставлять в его значении по умолчанию, но можно использовать его, чтобы подстроить колено _ID –_VDS характеристика. Ожидаемая область значений для этого значения параметров между 2 и 8.

`Measurement temperature` — Температура измерения
25 `degC` (значение по умолчанию)

Температурный _Tm1, в котором измеряются параметры блоков. Если параметр Device simulation temperature на вкладке Temperature Dependence будет отличаться от этого значения, то параметры устройства будут масштабироваться от их заданных значений согласно симуляции и ссылочным температурам. Для получения дополнительной информации смотрите Температурную Зависимость (поверхностный-потенциалом Вариант).

Омическое сопротивление

`Source ohmic resistance` — Источник омическое сопротивление
`1e-4` `Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Транзисторное исходное сопротивление, то есть, серийное сопротивление сопоставлено с исходным контактом. Значение должно быть больше или быть равно 0. Значением по умолчанию для пороговых вариантов является 1e-4 Ом. Значением по умолчанию для поверхностных-потенциалом вариантов является 2e-3 Ом.

`Drain ohmic resistance` — Истощите омическое сопротивление
0.01 `Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Транзисторное сопротивление дренажа, то есть, серийное сопротивление сопоставлено с контактом стока. Значение должно быть больше или быть равно 0. Значением по умолчанию для пороговых вариантов является 0.01 Ом. Значением по умолчанию для поверхностных-потенциалом вариантов является 0.17 Ом.

`Gate ohmic resistance` — Пропустите омическое сопротивление
8.4 `Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Транзисторное сопротивление затвора, то есть, серийное сопротивление сопоставлено с контактом логического элемента. Значение должно быть больше или быть равно 0.

Зависимости

Этот параметр отображается только для поверхностных-потенциалом вариантов блока.

`Body ohmic resistance` — Транзисторное сопротивление подложки
0.001 `Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Транзисторное сопротивление подложки, то есть, серийное сопротивление сопоставлено с физическим контактом.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Parameterization к Four terminals.
Пороговый-потенциалом вариант блока.

`Bulk ohmic resistance` — Транзисторное сопротивление объема
`2e-3` `Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Транзисторное сопротивление подложки, то есть, серийное сопротивление сопоставлено с объемным контактом.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Parameterization к Four terminals.
Поверхностный-потенциалом вариант блока.

Емкость перехода

Эта вкладка отображается только для порогового варианта блока.

`Parameterization` — Параметризация емкости перехода
`Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance` (значение по умолчанию) | `Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance` | `Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance` | `Specify tabulated gate-source, gate-drain and drain-source capacitance`

Выберите один из следующих методов для параметризации емкости:

Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance — Обеспечьте зафиксированные значения параметров от таблицы данных и позвольте блоку преобразовать вход, выведите и инвертируйте значения емкости передачи к значениям емкости перехода, как описано во Взимают Модель за пороговый Вариант. Это - метод по умолчанию.
Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance — Введите фиксированные значения для параметров емкости перехода непосредственно.
Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance — Обеспечьте сведенную в таблицу емкость и значения напряжения исходного дренажа на основе графиков таблицы данных. Блок преобразует вход, выход, и противоположные значения емкости передачи к значениям емкости перехода, как описано во Взимают Модель за пороговый Вариант.
Specify tabulated gate-source, gate-drain and drain-source capacitance — Введите сведенные в таблицу значения для напряжения исходного дренажа и емкостей перехода.

`Input capacitance, Ciss` — Введите емкость
182 `pF` (значение по умолчанию) | `[225 210 200 185 175 170]`

Емкость затвор-исток с дренажом, закороченным к источнику.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете одну из этих опций для параметра в настройках Junction Capacitance:

Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance - Если вы выбираете эту установку для параметра, задаете входную емкость как скаляр. Значением по умолчанию является 182 pF.
Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance - Если вы выбираете эту установку для параметра Parameterization, задаете входную емкость как вектор. Значением по умолчанию является [225 210 200 185 175 170] pF

`Reverse transfer capacitance, Crss` — Противоположная емкость передачи
24 `pF` (значение по умолчанию) | `[75 60 50 35 25 20]` `pF`

Емкость логического элемента дренажа с источником, соединенным с землей.

Зависимости

Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance - Если вы выбираете эту установку для параметра, задаете входную емкость как скаляр. Значением по умолчанию является 24 pF.
Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance - Если вы выбираете эту установку для параметра Parameterization, задаете входную емкость как вектор. Значением по умолчанию является [75 60 50 35 25 20] pF

`Output capacitance, Coss` — Выведите емкость
0 `pF` (значение по умолчанию) | `[180 160 125 80 60 45]` `pF`

Емкость сток-исток с логическим элементом и источником закорочена.

Зависимости

Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance - Если вы выбираете эту установку для параметра, задаете входную емкость как скаляр. Значение по умолчанию 0 pF.
Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance - Если вы выбираете эту установку для параметра Parameterization, задаете входную емкость как вектор. Значением по умолчанию является [180 160 125 80 60 45] pF

`Gate-source junction capacitance` — Емкость перехода источника логического элемента
158 `pF` (значение по умолчанию) | `[150 150 150 150 150 150]` `pF`

Значение емкости помещается между логическим элементом и источником.

Зависимости

Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance - Если вы выбираете эту установку для параметра, задаете входную емкость как скаляр. Значением по умолчанию является 158 pF.
Specify tabulated gate-source, gate-drain and drain-source capacitance - Если вы выбираете эту установку для параметра Parameterization, задаете входную емкость как вектор. Значением по умолчанию является [150 150 150 150 150 150] pF

`Gate-drain junction capacitance` — Емкость перехода дренажа логического элемента
24 `pF` (значение по умолчанию) | `[75 60 50 35 25 20]` `pF`

Значение емкости помещается между логическим элементом и дренажом.

Зависимости

Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance - Если вы выбираете эту установку для параметра, задаете входную емкость как скаляр. Значением по умолчанию является 24 pF.
Specify tabulated gate-source, gate-drain and drain-source capacitance - Если вы выбираете эту установку для параметра Parameterization, задаете входную емкость как вектор. Значением по умолчанию является [75 60 50 35 25 20] pF

`Drain-source junction capacitance` — Емкость перехода источника дренажа
0 `pF` (значение по умолчанию) | `[105 100 75 45 35 25]` `pF`

Значение емкости помещается между дренажом и источником.

Зависимости

Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance - Если вы выбираете эту установку для параметра, задаете входную емкость как скаляр. Значение по умолчанию 0 pF.
Specify tabulated gate-source, gate-drain and drain-source capacitance - Если вы выбираете эту установку для параметра Parameterization, задаете входную емкость как вектор. Значением по умолчанию является [105 100 75 45 35 25] pF

`Corresponding source-drain voltages` — Соответствующие напряжения исходного дренажа
[0.1 0.3 1 3 10 30] `V` (значение по умолчанию)

Напряжения исходного дренажа, соответствующие сведенным в таблицу значениям емкости.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда параметр Parameterization, во вкладке Junction capacitance, устанавливается на Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance или к Specify tabulated gate-source, gate-drain and output capacitance.

`Gate-source voltage, Vgs, for tabulated capacitances` — Напряжение источника логического элемента, Vgs, для сведенных в таблицу емкостей
0 `V` (значение по умолчанию)

Для сведенных в таблицу моделей емкости этот параметр управляет зависимостью напряжения Reverse transfer capacitance, Crss или параметра Gate-drain junction capacitance (в зависимости от выбранной опции параметризации). Эти емкости являются функцией напряжения затвора дренажа. Блок вычисляет напряжения затвора дренажа путем вычитания этого значения напряжения источника логического элемента из отрицания значений, заданных для параметра Corresponding source-drain voltages (Vdg = –Vsd – Vgs).

Зависимости

`Charge-voltage linearity` — Линейность напряжения заряда
`Gate-drain capacitance is constant` (значение по умолчанию) | `Gate-drain charge function is nonlinear`

Две фиксированных опции емкости позволяют вам, модель пропускает емкость перехода как фиксированную емкость затвор-исток _CGS и или фиксированное или нелинейная емкость затвор-сток _CGD. Выберите, фиксируется ли емкость затвор-сток или нелинейна:

Gate-drain capacitance is constant — Значение емкости является постоянным и задано согласно выбранной опции параметризации, или непосредственно или выведенный из таблицы данных. Это - метод по умолчанию.
Gate-drain charge function is nonlinear — Отношение заряда дренажа логического элемента задано согласно кусочно-нелинейной функции, описанной ответственный Модель для порогового Варианта. Два дополнительных параметра, кажется, позволяют вам задать функцию заряда дренажа логического элемента.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда параметр Parameterization, во вкладке Junction capacitance, устанавливается на Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance или к Specify fixed gate-source, gate-drain and drain-source capacitance.

`Gate-drain oxide capacitance` — Емкость окиси дренажа логического элемента
200 `pF` (значение по умолчанию)

Емкость затвор-сток, когда напряжение затвора дренажа меньше значения параметров Drain-gate voltage at which oxide capacitance becomes active.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда параметр Charge-voltage linearity устанавливается на Gate-drain charge function is nonlinear.

`Drain-gate voltage at which oxide capacitance becomes active` — Напряжение затвора дренажа, в котором окисная емкость становится активной
0.5 `V` (значение по умолчанию)

Напряжение затвора дренажа, в котором емкость логического элемента дренажа переключается между несостояния (_CGD) и на состоянии (_Cox) значения емкости.

Зависимости

Емкости канала

Эта вкладка отображается только для поверхностного-потенциалом варианта блока.

`Oxide capacitance` — Окисная емкость
1500 `pF` (значение по умолчанию)

Параллельная емкость канала затвора пластины.

`Gate-source overlap capacitance` — Емкость перекрытия источника логического элемента
100 `pF` (значение по умолчанию)

Фиксированная, линейная емкость, сопоставленная с перекрытием электрода затвора с источником хорошо.

`Gate-drain overlap capacitance` — Емкость перекрытия дренажа логического элемента
14 `pF` (значение по умолчанию)

Фиксированная, линейная емкость сопоставлена с перекрытием электрода затвора с отстойником.

Диод тела

`Reverse saturation current` — Противоположное текущее насыщение
0 `A` (значение по умолчанию) | `5.2e-13` `A`

Ток, определяемый символом _Is в уравнениях диода тела.

Зависимости

Значение по умолчанию для этого параметра зависит от выбранного варианта для этого блока:

Пороговым Вариантом - Если вы выбираете этот вариант, значение по умолчанию, является 0 A.
Поверхностным-потенциалом Вариантом - Если вы выбираете этот вариант, значение по умолчанию, является 5.2e-13 A.

`Built-in voltage` — Встроенное напряжение
0.6 `V` (значение по умолчанию)

Встроенное напряжение диода, определяемого символом _Vbi в уравнениях диода тела. Встроенное напряжение оказывает влияние только на уравнение емкости перехода. Это не влияет на текущую проводимость.

`Ideality factor` — Фактор идеальности
1 (значение по умолчанию)

Фактор определяется символом n в уравнениях диода тела.

`Zero-bias junction capacitance` — Емкость перехода нулевого смещения
0 `pF` (значение по умолчанию) | `480` `pF`

Емкость между дренажом и объемом связывается при нулевом смещении из-за одного только диода тела. Это определяется символом _Cj0 в уравнениях диода тела.

Зависимости

Значение по умолчанию для этого параметра зависит от выбранного варианта для этого блока:

Пороговым Вариантом - Если вы выбираете этот вариант, значение по умолчанию, является 0 pF.
Поверхностным-потенциалом Вариантом - Если вы выбираете этот вариант, значение по умолчанию, является 480 pF.

`Transit time` — Время транспортировки
`50e-9` `s` (значение по умолчанию)

Время определяется символом τ в уравнениях диода тела

Температурная зависимость (пороговый вариант)

Эта настройка вкладки Temperature Dependence соответствует пороговому варианту блока, который является значением по умолчанию. Если вы используете поверхностный-потенциалом вариант блока, смотрите Температурную Зависимость (поверхностный-потенциалом Вариант)

`Parameterization` — Температурная параметризация зависимости
`None — Simulate at parameter measurement temperature` (значение по умолчанию) | `Model temperature dependence`

Выберите один из следующих методов для температурной параметризации зависимости:

None — Simulate at parameter measurement temperature — Температурная зависимость не моделируется. Это - метод по умолчанию.
Model temperature dependence — Температурно-зависимые эффекты модели. Введите значение для температуры симуляции, _Ts, значения для BEX и значения для температуры измерения _Tm1 (использующий параметр Measurement temperature на вкладке Main). Также необходимо ввести значение для α с помощью одного из двух методов, в зависимости от значения параметра Parameterization на вкладке Main. Если вы параметрируете блок из таблицы данных, необходимо обеспечить _RDS(on) при второй температуре измерения, и блок вычислит α на основе этого. Если вы параметрируете путем определения параметров уравнения, необходимо ввести значение для α непосредственно.

`Drain-source on resistance, R_DS(on), at second measurement temperature` — Источник дренажа на сопротивлении, R_DS (на), при второй температуре измерения
0.25 `Ohm` (значение по умолчанию)

Отношение напряжения источника дренажа к дренажу, текущему для заданных значений текущего дренажа и напряжения источника логического элемента при второй температуре измерения. Это должно быть заключено в кавычки для той же рабочей точки (высушите текущий и напряжение источника логического элемента) как параметр Drain-source on resistance, R_DS(on) на вкладке Main.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify from a datasheet для параметра Parameterization на вкладке Main.

`Second measurement temperature` — Вторая температура измерения
125 `degC` (значение по умолчанию)

Второй температурный _Tm2, в котором измеряется Drain-source on resistance, R_DS(on), at second measurement temperature.

Зависимости

`Gate threshold voltage temperature coefficient, dVth/dT` — Пропустите пороговый коэффициент температуры напряжения, dVth/dT
2 `mV/K` (значение по умолчанию)

Скорость изменения порогового напряжения логического элемента с температурой.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify using equation parameters directly для параметра Parameterization на вкладке Main.

`Mobility temperature exponent, BEX` — Экспонента температуры мобильности
-1.5 (значение по умолчанию)

Содействующее значение температуры мобильности. Можно использовать значение по умолчанию в большинстве МОП-транзисторов. Смотрите раздел Assumptions и Limitations для дополнительных факторов.

`Body diode reverse saturation current temperature exponent` — Диод тела инвертирует насыщение текущая температурная экспонента
3 (значение по умолчанию)

Противоположное насыщение, текущее для диода тела, принято, чтобы быть пропорциональным квадрату внутренней концентрации поставщика услуг, _ni = _NC exp _(–EG/2kBT). _NC является температурно-зависимой эффективной плотностью состояний, и _EG является температурно-зависимой запрещенной зоной для полупроводникового материала. Чтобы постараться не вводить другой температурный масштабный коэффициент, блок пропускает температурную зависимость запрещенной зоны и использует запрещенную зону кремния в 300K (1.12eV) для всех типов устройства. Поэтому масштабируемым температурой противоположным текущим насыщением дают

$I_{s} = I_{s, m 1} {(\frac{T_{s}}{T_{m 1}})}^{η_{I s}} \cdot \exp (\frac{E_{G}}{k_{B}} \cdot (\frac{1}{T_{m 1}} - \frac{1}{T_{s}})) .$

_Is,m1 является значением параметра Reverse saturation current от вкладки Body Diode, _kB является константой Больцманна ^{(8.617x10-5eV/K)}, и _ηIs является Body diode reverse saturation current temperature exponent. Значением по умолчанию является 3, потому что _NC для кремния примерно пропорционален ^T3/2. Можно исправить эффект пренебрежения температурной зависимости запрещенной зоны прагматическим выбором _ηIs.

`Device simulation temperature` — Температура симуляции устройства
25 `degC` (значение по умолчанию)

Температурный _Ts, в котором симулировано устройство.

Температурная зависимость (поверхностный-потенциалом вариант)

Эта настройка вкладки Temperature Dependence соответствует поверхностному-потенциалом варианту блока. Если вы используете пороговый вариант блока, смотрите Температурную Зависимость (пороговый Вариант)

`Parameterization` — Температурная параметризация зависимости
`None — Simulate at parameter measurement temperature` (значение по умолчанию) | `Model temperature dependence`

Выберите один из следующих методов для температурной параметризации зависимости:

None — Simulate at parameter measurement temperature — Температурная зависимость не моделируется. Это - метод по умолчанию.
Model temperature dependence — Температурно-зависимые эффекты модели. Введите значение для температуры симуляции устройства, _Ts и температурных масштабных коэффициентов для других параметров блоков.

`Gain temperature exponent` — Получите температурную экспоненту
1.3 (значение по умолчанию)

Усиление MOSFET, β, принято, чтобы масштабироваться экспоненциально с температурой, β = _βm1 (_Tm1/_Ts) ^_ηβ. _βm1 является значением параметра Gain от вкладки Main, и _ηβ является Gain temperature exponent.