SPICE NPN

Совместимый со SPICE транзистор Гаммель-Пуна NPN

Библиотека:
Simscape / Электрический / Дополнительные Компоненты / Полупроводники SPICE

Описание

Блок SPICE NPN представляет совместимого со SPICE Гаммель-Пуна NPN с четырьмя терминалами биполярный транзистор соединения. Конденсатор соединяет порт подложки, sx, к транзисторной базе, bx. Поэтому устройство эквивалентно транзистору с тремя терминалами, когда вы используете значение по умолчанию 0 для параметра C-S junction capacitance, CJS и подключения порт подложки к любому другому порту, включая эмиттерный порт, ex, или порт коллектора, cx.

SPICE или Программа Симуляции с Акцентом Интегральной схемы, является инструментом симуляции для электронных схем. Можно преобразовать некоторые подсхемы SPICE в эквивалентные модели Simscape™ Electrical™ с помощью блока Environment Parameters и совместимых со SPICE блоков из библиотеки Additional Components. Для получения дополнительной информации смотрите subcircuit2ssc.

Уравнения

Переменные для уравнений блока SPICE NPN включают:

Переменные, которые вы задаете путем определения параметров для блока SPICE NPN. Видимость некоторых параметров зависит от значения, которое вы устанавливаете для других параметров. Для получения дополнительной информации смотрите Параметры.
Настроенные геометрией переменные, которые зависят от нескольких значений, что вы задаете параметры использования для блока SPICE NPN. Для получения дополнительной информации смотрите Настроенные Геометрией Переменные.
Температура, T, который является 300.15 K по умолчанию. Можно использовать различное значение путем определения параметров для блока SPICE NPN или путем определения параметров и для блока SPICE NPN и для блока Environment Parameters. Для получения дополнительной информации смотрите Транзисторную Температуру.
Температурные зависимые переменные. Для получения дополнительной информации смотрите Температурную Зависимость.
Минимальная проводимость, GMIN, который является 1e–12 1/Ohm по умолчанию. Можно использовать различное значение путем определения параметра для блока Environment Parameters. Для получения дополнительной информации смотрите Минимальную Проводимость.

Настроенные геометрией переменные

Несколько переменных в уравнениях для SPICE NPN, биполярная транзисторная модель соединения рассматривает геометрию устройства, которое представляет блок. Эти настроенные геометрией переменные зависят от переменных, которые вы задаете путем определения параметров блоков SPICE NPN. Настроенные геометрией переменные зависят от этих переменных:

Область Область устройства
Шкала Количество параллельных подключенных устройств
Связанная неприспособленная переменная

Таблица включает настроенные геометрией переменные и уравнения определения.

Переменная	Описание	Уравнение
_ISd	Настроенное геометрией транспортное текущее насыщение	$I S_{d} = I S * A R E A * S C A L E$
_IKFd	Настроенное геометрией прямое текущее колено	$I K F_{d} = I K F * A R E A * S C A L E$
_ISd	Настроенная геометрией основная эмиттерная текущая утечка	$I S E_{d} = I S E * A R E A * S C A L E$
_IKRd	Настроенное геометрией противоположное текущее колено	$I K R_{d} = I K R * A R E A * S C A L E$
_ISCd	Настроенная геометрией текущая утечка основного коллектора	$I S C_{d} = I S C * A R E A * S C A L E$
_IRBd	Настроенная геометрией половина текущего базового сопротивления	$I R B_{d} = I R B * A R E A * S C A L E$
_CJEd	Настроенная геометрией основная эмиттерная емкость истощения	$C J E_{d} = C J E * A R E A * S C A L E$
_ITFd	Настроенный геометрией прямой коэффициент времени транспортировки	$I T F_{d} = I T F * A R E A * S C A L E$
_CJCd	Настроенная геометрией емкость истощения основного коллектора	$C J C_{d} = C J C * A R E A * S C A L E$
_CJSd	Настроенная геометрией емкость перехода подложки коллектора	$C J S_{d} = C J S * A R E A * S C A L E$
_RBd	Настроенное геометрией базовое сопротивление нулевого смещения	$R B_{d} = \frac{R B}{A R E A * S C A L E}$
_RBMd	Настроенное геометрией минимальное базовое сопротивление	$R B M_{d} = \frac{R B M}{A R E A * S C A L E}$
_REd	Настроенное геометрией сопротивление эмиттера	$R E_{d} = \frac{R E}{A R E A * S C A L E}$
_RCd	Настроенное геометрией сопротивление коллектора	$R C_{d} = \frac{R C}{A R E A * S C A L E}$

Транзисторная температура

Можно использовать эти опции, чтобы задать транзисторную температуру, T:

Фиксированная температура — блок использует температуру, которая независима от температуры схемы, когда параметр Model temperature dependence using в настройках Temperature блока SPICE NPN устанавливается на Fixed temperature. Для этой модели блок устанавливает T, равный TFIXED.
Температура устройства — блок использует температуру, которая зависит от температуры схемы, когда параметр Model temperature dependence using в настройках Temperature блока SPICE NPN устанавливается на Device temperature. Для этой модели блок задает температуру как

$T = T_{C} + T O F F S E T$
Где:
- _TC является температурой схемы.
  Если нет никакого блока Environment Parameters в схеме, _TC равен 300.15 K.
  Если существует блок Environment Parameters в схеме, _TC равен значению, которое вы задаете для параметра Temperature в настройках SPICE блока Environment Parameters. Значением по умолчанию для параметра Temperature является 300.15 K.
- TOFFSET является смещением локальная температура схемы.

Минимальная проводимость

Минимальная проводимость, GMIN, имеет значение по умолчанию 1e–12 1/Ohm. Задавать различное значение:

Если нет блока Environment Parameters в схеме, добавьте тот.
В настройках SPICE блока Environment Parameters задайте желаемое значение GMIN для параметра GMIN.

Текущее напряжение и модель заряда базы

Отношения текущего напряжения и отношения заряда базы для транзистора описаны в терминах Токов Основного Эмиттерного и Коллекторного перехода, Терминальных Токов и Модели Заряда базы. Как применимые, параметры модели сначала настроены для температуры.

Токи основного эмиттерного и коллекторного перехода

Текущий эмиттерный переход зависит от основного эмиттерного напряжения, _VBE, таким образом что:

Когда $V_{B E} > 80 * V_{T F}$ :
$I_{b e f} = I S_{d} * ((\frac{V_{B E}}{V_{T F}} - 79) * e^{80} - 1) + G_{\min} * V_{B E}$
$I_{b e e} = I S E_{d} * ((V_{B E} - 80 * V_{T F} + V_{T E}) * \frac{e^{(80 * V_{T F} / V_{T E})}}{V_{T E}} - 1)$
Когда $V_{B E} \leq 80 * V_{T F}$ :
$I_{b e f} = I S_{d} * (e^{(V_{B E} / V_{T F})} - 1) + G_{\min} * V_{B E}$
$I_{b e e} = I S E_{d} * (e^{(V_{B E} / V_{T E})} - 1)$

Текущий коллекторный переход зависит от основного напряжения коллектора, _VBC, такого что:

Когда $V_{B C} > 80 * V_{T R}$ :
$I_{b c r} = I S_{d} * ((\frac{V_{B C}}{V_{T R}} - 79) * e^{80} - 1) + G_{\min} * V_{B C}$
$I_{b c c} = I S C_{d} * ((V_{B C} - 80 * V_{T R} + V_{T C}) * \frac{e^{(80 * V_{T R} / V_{T C})}}{V_{T C}} - 1)$
Когда $V_{B C} \leq 80 * V_{T R}$ :
$I_{b c r} = I S C_{d} * (e^{(V_{B C} / V_{T R})} - 1) + G_{m i n} * V_{B C}$
$I_{b c c} = I S C_{d} * (e^{(V_{B C} / V_{T C})} - 1)$

Где:

_VBE является основным эмиттерным напряжением.
_VBC является напряжением основного коллектора.
_VTE является эмиттерным тепловым напряжением, таким что $V_{T E} = N E * k * T / q$ .
_VTC является коллектором тепловое напряжение, такое что $V_{T C} = N C * k * T / q$ .
_VTF является прямым тепловым напряжением, таким что $V_{T F} = N F * k * T / q$ .
_VTR является противоположным тепловым напряжением, таким что $V_{T R} = N R * k * T / q$ .
_ISCd является настроенной геометрией текущей утечкой основного коллектора.
_ISEd является настроенной геометрией основной эмиттерной текущей утечкой.
NE является основным эмиттерным коэффициентом эмиссии.
NC является коэффициентом эмиссии основного коллектора.
NF является прямым коэффициентом эмиссии.
NR является противоположным коэффициентом эмиссии.
q является элементарным зарядом на электроне.
k является Постоянная Больцмана.
T является транзисторной температурой. Для получения дополнительной информации смотрите Транзисторную Температуру.
_Gmin является минимальной проводимостью. Для получения дополнительной информации смотрите Минимальную Проводимость.

Терминальные токи

Терминальные токи вычисляются как:

$I_{B} = (\frac{I_{b e f}}{B F} + I_{b e e} + \frac{I_{b c r}}{B R} + I_{b c c})$

$I_{C} = (\frac{I_{b e f} - I_{b c r}}{q_{b}} - \frac{I_{b c r}}{B R} - I_{bcc})$

Где:

_IB является текущим выводом базы.
_IC является текущим терминалом коллектора.
BF является прямой бетой.
BR является противоположной бетой.

Модель заряда базы

Заряд базы, _qb, вычисляется с помощью этих уравнений:

$q_{b} = \frac{q_{1}}{2} (1 + \sqrt{0.5 (\sqrt{{(1 + 4 q_{2} - e p s)}^{2} + e p s^{2}} + 1 + 4 q_{2} - e p s) + e p s})$

$q_{1} = {(1 - \frac{V_{B C}}{V A F} - \frac{V_{B E}}{V A R})}^{- 1}$

$q_{2} = \frac{I_{b e f}}{I K F_{d}} + \frac{I_{b c r}}{I K R_{d}}$

Где:

_qb является зарядом базы.
VAF является прямым Ранним напряжением.
VAR является противоположным Ранним напряжением.
_IKFd является настроенным геометрией прямым текущим коленом.
_IKRd является настроенным геометрией противоположным текущим коленом.
eps является 1e-4.

Модель базового сопротивления

Можно использовать эти опции для базового сопротивления модели, _rbb:

Если вы используете значение по умолчанию бесконечности для параметра Half base resistance cur, IRB, блок вычисляет базовое сопротивление как

$r_{b b} = R B M_{d} + \frac{R B_{d} - R B M_{d}}{q_{b}}$
Где:
- _rbb является базовым сопротивлением.
- _RBMd является настроенным геометрией минимальным базовым сопротивлением.
- _RBd является настроенным геометрией базовым сопротивлением нулевого смещения.
Если вы задаете конечное значение для параметра Half base resistance cur, IRB, блок вычисляет базовое сопротивление как

$r_{b b} = R B M_{d} + 3 * (R B_{d} - R B M_{d}) * (\frac{\tan z - z}{z * \tan^{2} z})$
Где

$z = \frac{\sqrt{1 + 144 I_{B} / (π^{2} I R B_{d})} - 1}{(24 / π^{2}) \sqrt{(I_{B} / I R B_{d})}}$

Транзитная модель модуляции заряда

Если вы задаете ненулевые значения для параметра Coefficient of TF, XTF, модуляции заряда транзита моделей блока путем масштабирования прямого времени транспортировки как

$T F_{\mod} = \frac{T F * [1 + X T F * e^{V_{B C} / (1.44 V_{T F})} {(\frac{I_{B E}}{I_{B E} + I T F_{d}})}^{2}]}{q_{b}}$

Где _ITFd является настроенным геометрией коэффициентом прямого времени транспортировки.

Модель заряда соединения

Блок позволяет вам заряд соединения модели. Заряд основного коллектора, _Qbc, и основной эмиттерный заряд, _Qbe, зависит от промежуточного значения, _Qdep. Как применимые, параметры модели сначала настроены для температуры.

Для внутренних эмиттерных переходов

$Q_{b e} = T F_{\mod} * I_{b e} + Q_{d e p}$
Для внутренних коллекторных переходов

$Q_{b c} = T R * I_{b c} + X C J C * Q_{d e p}$
Для внешних коллекторных переходов

$Q_{b_{e x t} c} = (1 - X C J C) * Q_{d e p}$

_Qdep зависит от напряжения на переходе, _Vjct (_VBE для эмиттерного перехода и _VBC для коллекторного перехода), можно следующим образом.

Применимая область значений значений _Vjct	Соответствующее уравнение _Qdep
$V_{j c t} < F C * V J$	$Q_{d e p} = C_{j c t} * V J * \frac{1 - {(1 - V_{j c t} / V J)}^{(1 - M J)}}{1 - M J}$
$V_{j c t} \geq F C * V J$	$Q_{d e p} = C_{j c t} * [F 1 + \frac{F 3 * (V_{j c t} - F C * V J) + \frac{M J * [V_{j c t}^{2} - {(F C * V J)}^{2}]}{2 * V J}}{F 2}]$

Где:

FC является коэффициентом емкости.
VJ:
- Основной эмиттерный встроенный потенциал, VJE, для эмиттерного перехода.
- Основной коллектор встроенный потенциал, VJC, для коллекторного перехода.
MJ:
- Основной эмиттерный экспоненциальный фактор, MJE, для эмиттерного перехода.
- Фактор экспоненциала основного коллектора, MJC, для коллекторного перехода.
_Cjct:
- Настроенная геометрией основная эмиттерная емкость истощения, _CJEd, для эмиттерного перехода.
- Настроенная геометрией емкость истощения основного коллектора, _CJCd, для коллекторного перехода.
$F 1 = V J * (1 - {(1 - F C)}^{(1 - M J)}) / (1 - M J)$
$F 2 = {(1 - F C)}^{(1 + M J)}$
$F 3 = 1 - F C * (1 + M J)$

Заряд подложки коллектора, _Qcs, зависит от напряжения подложки коллектора, _Vcs. Как применимые, параметры модели сначала настроены для температуры.

Применимая область значений значений _Vcs	Соответствующее уравнение _Qcs
$V_{c s} < 0$	$Q c s = C J S_{d} * V J S * (\frac{1 - {(1 - V_{c s} / V J S)}^{(1 - M J S)}}{1 - M J S})$
$V_{c s} \geq 0$	$Q c s = C J S_{d} * (1 + M J S * V_{c s} / (2 * V J S)) * V_{c s}$

Где:

_CJSd является настроенной геометрией емкостью перехода подложки коллектора.
VJS является подложкой встроенный потенциал.
MJS является фактором экспоненциала подложки.

Температурная зависимость

Отношение между текущим насыщением, _ISd, и транзисторной температурой, T,

$I S (T) = I S_{d} * {(T / T_{m e a s})}^{X T I} * e^{(\frac{T}{T_{m e a s}} - 1) * \frac{E G}{V_{t}}}$

Где:

_ISd является настроенным геометрией транспортным текущим насыщением.
_Tmeas является температурой экстракции параметра.
XTI является транспортным насыщением текущая температурная экспонента.
EG является энергетическим кризисом.
_Vt = kT/q.

Отношение между потенциалом эмиттерного перехода, VJE, и транзисторной температурой, T,

$V J E (T) = V J E * (\frac{T}{T_{m e a s}}) - \frac{3 * k * T}{q} * \log (\frac{T}{T_{m e a s}}) - (\frac{T}{T_{m e a s}}) * E G_{T_{m e a s}} + E G_{T}$

Где:

VJE является основным эмиттерным встроенным потенциалом.
$E G_{T_{m e a s}} = 1.16 e V - (7.02 e - 4 * T_{m e a s}^{2}) / (T_{m e a s} + 1108)$
$E G_{T} = 1.16 e V - (7.02 e - 4 * T^{2}) / (T + 1108)$

Блок использует уравнение VJE(T), чтобы вычислить потенциал коллекторного перехода путем замены VJC, основной коллектор встроенный потенциал, для VJE.

Отношение между емкостью эмиттерного перехода, CJE, и транзисторной температурой, T,

$C J E (T) = C J E_{d} * [1 + M J E * (400 e - 6 * (T - T_{m e a s}) - \frac{V J E (T) - V J E}{V J E})]$

Где:

_CJEd является настроенной геометрией основной эмиттерной емкостью истощения.
MJE является основным эмиттерным экспоненциальным фактором.

Блок использует уравнение CJE(T), чтобы вычислить емкость коллекторного перехода путем замены _CJCd, настроенной геометрией емкостью истощения основного коллектора, для _CJEd и MJC, фактора экспоненциала основного коллектора, для MJE.

Отношение между прямой и противоположной бетой и транзисторной температурой, T,

$β (T) = β * {(\frac{T}{T_{m e a s}})}^{X T B}$

Где:

β является прямой бетой или противоположной бетой.
XTB является бета экспонентой температуры.

Отношение между основной эмиттерной текущей утечкой, ISE, и транзисторной температурой, T,

$I S E (T) = I S E_{d} * {(\frac{T}{T_{m e a s}})}^{- XTB} * {(\frac{I S (T)}{I S_{d}})}^{1 / N E}$

Где:

_ISEd является настроенной геометрией основной эмиттерной текущей утечкой.
NE является основным эмиттерным коэффициентом эмиссии.

Блок использует это уравнение, чтобы вычислить утечку основного коллектора, текущую путем замены, _ISCd, настроенная геометрией утечка основного коллектора, текущая для _ISEd и NC, коэффициента эмиссии основного коллектора, для NE.

Допущения и ограничения

Блок не поддерживает шумовой анализ.
Блок применяет начальные условия через конденсаторы соединения а не через порты блока.

Порты

Сохранение

развернуть все

`bx` — Вывод базы
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен с терминалом транзисторной базы.

`cx` — Терминал коллектора
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен с транзисторным терминалом коллектора.

`ex` — Эмиттерный терминал
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен с транзисторным терминалом эмиттера.

`sx` — Терминал подложки
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен с транзисторным терминалом подложки.

Параметры

развернуть все

Основной

`Device area, AREA` — Область Device
1.0 `m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Область Device. Значение должно быть больше 0.

`Number of parallel devices, SCALE` — Количество параллельных устройств
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Количество параллельных транзисторов, которые представляет блок. Значение должно быть больше 0.

Передайте усиление

`Transport saturation current, IS` — Насыщение текущая величина
`1e-16` `A/m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Величина тока, в котором транзистор насыщает. Значение должно быть больше 0.

`Forward beta, BF` — Идеальный максимум передает бету
100 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Идеальный максимум передает бету. Значение должно быть больше 0.

`Forward emission coefficient, NF` — Передайте коэффициент эмиссии
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Передайте коэффициент эмиссии или фактор идеальности. Значение должно быть больше 0.

`Forward Early voltage, VAF` — Передайте Раннее напряжение
`Inf` `V` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Передайте Раннее напряжение. Значение должно быть больше или быть равно 0.

`Forward knee current, IKF` — Текущий спад тока высокого напряжения прямой беты
`Inf` `A/m^2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Текущее значение, в котором происходит спад тока высокого напряжения прямой беты. Значение должно быть больше или быть равно 0.

`B-E leakage current, ISE` — Основная эмиттерная текущая утечка
0 `A/m^2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Основная эмиттерная текущая утечка. Значение должно быть больше или быть равно 0.

`B-E emission coefficient, NE` — Основной эмиттерный коэффициент эмиссии
1.5 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Основной эмиттерный коэффициент эмиссии или фактор идеальности. Значение должно быть больше 0.

Противоположное усиление

`Reverse beta, BR` — Идеальный максимум инвертирует бету
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Идеальный максимум инвертирует бету. Значение должно быть больше 0.

`Reverse emission coefficient, NR` — Противоположный коэффициент эмиссии
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Противоположный коэффициент эмиссии или фактор идеальности. Значение должно быть больше 0.

`Reverse Early voltage, VAR` — Инвертируйте Раннее напряжение
`Inf` `V` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Инвертируйте Раннее напряжение. Значение должно быть больше или быть равно 0.

`Reverse knee current, IKR` — Текущий спад тока высокого напряжения противоположной беты
`Inf` `A/m^2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Текущее значение, в котором происходит спад тока высокого напряжения противоположной беты. Значение должно быть больше или быть равно 0.

`B-C leakage current, ISC` — Текущая утечка основного коллектора
0 `A/m^2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Текущая утечка основного коллектора. Значение должно быть больше или быть равно 0.

`B-C emission coefficient, NC` — Коэффициент эмиссии основного коллектора
2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент эмиссии основного коллектора или фактор идеальности. Значение должно быть больше 0.

Резисторы

`Zero-bias base resistance, RB` — Базовое сопротивление
1 `m^2*Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Максимальное сопротивление основы. Значение должно быть больше или быть равно 0.

`Half base resistance cur, IRB` — Базовое сопротивление половина текущего отбрасывания нулевого смещения
`Inf` `A/m^2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Базовый ток, в котором базовое сопротивление спало до половины своего значения нулевого смещения. Значение должно быть больше или быть равно 0. Если вы не хотите моделировать изменение в базовом сопротивлении как функция базового тока, используйте значение по умолчанию Inf.

`Minimum base resistance, RBM` — Минимальное базовое сопротивление
0 `m^2*Ohm` (значение по умолчанию) | скаляр <RB

Минимальное сопротивление основы. Значение должно быть меньше чем или равно значению параметров Zero-bias base resistance, RB.

`Emitter resistance, RE` — Сопротивление эмиттера
`1e-4` `m^2*Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Сопротивление эмиттера. Значение должно быть больше или быть равно 0.

`Collector resistance, RC` — Сопротивление коллектора
0.01 `m^2*Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Сопротивление коллектора. Значение должно быть больше или быть равно 0.

Емкость

`Model junction capacitance` — Модель емкости перехода
`No` (значение по умолчанию) | `Yes`

Опции для моделирования емкости перехода:

No — Не включайте емкость перехода в модель. Это - опция по умолчанию.
Yes — Включайте емкость перехода в модель.

Зависимости

Выбор Yes для Model junction capacitance параметр отсоединяет другие параметры Capacitance и эти настройки соединения емкости:

B-E Capacitance — Основные эмиттерные параметры
B-C Capacitance — Параметры основного коллектора
C-S Capacitance — Параметры подложки коллектора

`Capacitance coefficient, FC` — Коэффициент емкости
0.5 (значение по умолчанию) | 0 ≤ FC <0.95 | скаляр

Подходящий коэффициент, FC, который определяет количество уменьшения емкости истощения с приложенным напряжением. Значение должно быть больше или быть равно 0 и меньше, чем 0.95.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance.

`Specify initial condition` — Первоначальная модель условия
`No` (значение по умолчанию) | `Yes`

Опции для определения начальных условий:

No — Не задавайте начальное условие для модели. Это - опция по умолчанию.
Yes — Задайте начальные транзисторные условия.
Примечание
Блок применяет начальные транзисторные напряжения через конденсаторы соединения а не через порты.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance.

Выбор Yes для Specify initial condition параметр отсоединяет связанные параметры.

`Initial condition voltage ICVBE` — Начальное основное эмиттерное напряжение
0 `V` (значение по умолчанию) | скаляр

Основное эмиттерное напряжение в начале симуляции.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для Model junction capacitance и Yes для параметра Specify initial condition.

`Initial condition voltage ICVCE` — Начальное напряжение основного коллектора
0 `V` (значение по умолчанию) | скаляр

Напряжение основного коллектора в начале симуляции.

Зависимости

Емкость B-E

Эти настройки отсоединены, если вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance в настройках Capacitance.

`B-E depletion capacitance, CJE` — Емкость истощения эмиттерного перехода
0 `F/m^2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Емкость истощения через эмиттерный переход. Значение должно быть больше или быть равно 0.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance.

`B-E built-in potential, VJE` — Потенциал эмиттерного перехода
0.75 `V` (значение по умолчанию) | скаляр | 0,01 ≤ VJE

Потенциал эмиттерного перехода. Значение должно быть больше или быть равно 0.01.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance.

`B-E exponential factor, MJE` — Коэффициент классификации эмиттерного перехода
0.33 (значение по умолчанию) | скаляр | 0 ≤ MJC ≤ 0.9

Классификация коэффициента для эмиттерного перехода. Значение должно быть больше или быть равно 0 и меньше чем или равный 0.9.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance.

`Forward transit time, TF` — Время транспортировки поставщика услуг меньшинства
0 `s` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Время транспортировки поставщиков услуг меньшинства, которые вызывают емкость диффузии, когда эмиттерный переход является прямосмещенным. Значение должно быть больше или быть равно 0.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance.

`Coefficient of TF, XTF` — Основной эмиттерный коэффициент зависимости смещения времени транспортировки
0 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Коэффициент для зависимости основного смещения эмиттера времени транспортировки, которое производит заряд через эмиттерный переход. Значение должно быть больше или быть равно 0. Если вы не хотите моделировать эффект основного смещения эмиттера на времени транспортировки, используйте значение по умолчанию 0.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance.

`VBC dependence of TF, VTF` — Время транспортировки основного коллектора смещает коэффициент зависимости
`Inf` `V` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Voefficient для основного коллектора смещают зависимость времени транспортировки. Значение должно быть больше или быть равно 0.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance.

`Coefficient of TF, ITF` — Коэффициент зависимости времени транспортировки тока коллектора
0 `A/m^2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Коэффициент для зависимости времени транспортировки на токе коллектора. Значение должно быть больше или быть равно 0. Если вы не хотите моделировать эффект тока коллектора на времени транспортировки, используйте значение по умолчанию 0.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance.

Емкость B-C

Эти настройки отсоединены, если вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance в настройках Capacitance.

`B-C depletion capacitance, CJC` — емкость истощения коллекторного перехода
0 `F/m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Емкость истощения через коллекторный переход. Значение должно быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance.

`B-C built-in potential, VJC` — Потенциал коллекторного перехода
0.75 `V` (значение по умолчанию) | скаляр | 0,01 ≤ VJC

Потенциал коллекторного перехода. Значение должно быть больше или быть равно 0.01 V.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance.

`B-C exponential factor, MJC` — Коэффициент классификации коллекторного перехода
0.33 (значение по умолчанию) | 0 ≤ MJC ≤ 0.9

Классификация коэффициента для коллекторного перехода. Значение должно быть больше или быть равно 0 и меньше чем или равный 0.9.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance.

`B-C capacitance fraction, XCJC` — Часть емкости истощения основного коллектора
1 (значение по умолчанию) | скаляр | 0 ≤ XCJC ≤ 1

Часть емкости истощения основного коллектора, которая соединяется между внутренней основой и внутренним коллектором. Остальная часть емкости истощения основного коллектора соединяется между внешней основой и внутренним коллектором. Значение должно быть больше или быть равно 0 и меньше чем или равный 1.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance.

`Reverse transit time, TR` — Время транспортировки поставщика услуг меньшинства
0 `s` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Время транспортировки поставщиков услуг меньшинства, которые вызывают емкость диффузии, когда коллекторный переход является прямосмещенным. Значение должно быть больше или быть равно 0.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance.

Емкость C-S

Эти настройки отсоединены, если вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance в настройках Capacitance.

`C-S junction capacitance, CJS` — Емкость перехода подложки коллектора
0 `F/m^2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Емкость перехода подложки коллектора. Значение должно быть больше или быть равно 0.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance.

`Substrate built-in potential, VJS` — Потенциал подложки
0.75 `V` (значение по умолчанию) | скаляр | 0,01 ≤ VJC

Потенциал подложки. Значение должно быть больше или быть равно 0.01 V.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance.

`Substrate exponential factor, MJS` — Коэффициент классификации соединения подложки коллектора
0 (значение по умолчанию) | скаляр | 0 ≤ MJS ≤ 0.9

Классификация коэффициента для соединения подложки коллектора. Значение должно быть больше или быть равно 0 и меньше чем или равный 0.9.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Yes для параметра Model junction capacitance.

Температура

`Model temperature dependence using` — Температурная модель зависимости
`Device temperature` (значение по умолчанию) | `Fixed temperature`

Выберите одну из этих опций для моделирования транзисторной зависимости температуры:

Device temperature — Используйте температуру устройства для температурной зависимости модели.
Fixed temperature — Используйте температуру, которая независима от температуры схемы к температурной зависимости модели.

Для получения дополнительной информации смотрите Транзисторную Температуру.

Зависимости

Выбор Device temperature отсоединяет параметр Offset local circuit temperature, TOFFSET. Выбор Fixed temperature отсоединяет параметр Fixed circuit temperature, TFIXED.

`Beta temperature exponent, XTB` — Передайте и инвертируйте бета экспоненту температуры
0 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Передайте и инвертируйте бета экспоненту температуры что зависимость температуры базового тока моделей. Значение должно быть больше или быть равно 0.

`Energy gap, EG` — Энергетический кризис
1.11 `eV` (значение по умолчанию) | EG ≥ 0.1 | скаляр

Энергетический кризис, который влияет на увеличение насыщения, текущего как повышения температуры. Значение должно быть больше или быть равно 0.1.

`Temperature exponent for IS, XTI` — Насыщение текущий экспоненциальный порядок увеличения
3 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Порядок экспоненциального увеличения насыщения, текущего как повышения температуры. Значение должно быть больше или быть равно 0.

`Offset local circuit temperature, TOFFSET` — Локальное смещение температуры схемы
0 `K` (значение по умолчанию) | скаляр

Сумма, которой транзисторная температура отличается от температуры схемы.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Device temperature для параметра Model temperature dependence using.

`Fixed circuit temperature, TFIXED` — Фиксированная температура схемы
300.15 `K` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Транзисторная температура симуляции. Значение должно быть больше 0 K.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда вы выбираете Fixed temperature для параметра Model temperature dependence using.

`Parameter extraction temperature, TMEAS` — Температура экстракции параметра
300.15 `K` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Температура, при которой измеряются параметры транзистора. Значение должно быть больше 0 K.

Ссылки

[1] Г. Массобрио и П. Антоньетти. Полупроводниковое моделирование устройства с SPICE. 2-й выпуск. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1993.

Документация

SPICE NPN

Описание

Уравнения

Допущения и ограничения

Порты

Сохранение

bx — Вывод базы электрический

cx — Терминал коллектора электрический

ex — Эмиттерный терминал электрический

sx — Терминал подложки электрический

Параметры

Основной

Device area, AREA — Область Device1.0 m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Number of parallel devices, SCALE — Количество параллельных устройств1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Передайте усиление

Transport saturation current, IS — Насыщение текущая величина 1e-16 A/m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Forward beta, BF — Идеальный максимум передает бету100 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Forward emission coefficient, NF — Передайте коэффициент эмиссии1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Forward Early voltage, VAF — Передайте Раннее напряжение Inf V (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Forward knee current, IKF — Текущий спад тока высокого напряжения прямой беты Inf A/m^2 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

B-E leakage current, ISE — Основная эмиттерная текущая утечка0 A/m^2 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

B-E emission coefficient, NE — Основной эмиттерный коэффициент эмиссии1.5 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Противоположное усиление

Reverse beta, BR — Идеальный максимум инвертирует бету1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Reverse emission coefficient, NR — Противоположный коэффициент эмиссии1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Reverse Early voltage, VAR — Инвертируйте Раннее напряжение Inf V (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Reverse knee current, IKR — Текущий спад тока высокого напряжения противоположной беты Inf A/m^2 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

B-C leakage current, ISC — Текущая утечка основного коллектора0 A/m^2 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

B-C emission coefficient, NC — Коэффициент эмиссии основного коллектора2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Резисторы

Zero-bias base resistance, RB — Базовое сопротивление1 m^2*Ohm (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Half base resistance cur, IRB — Базовое сопротивление половина текущего отбрасывания нулевого смещения Inf A/m^2 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Minimum base resistance, RBM — Минимальное базовое сопротивление0 m^2*Ohm (значение по умолчанию) | скаляр <RB

Emitter resistance, RE — Сопротивление эмиттера 1e-4 m^2*Ohm (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Collector resistance, RC — Сопротивление коллектора0.01 m^2*Ohm (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Емкость

Model junction capacitance — Модель емкости перехода No (значение по умолчанию) | Yes

Зависимости

Capacitance coefficient, FC — Коэффициент емкости0.5 (значение по умолчанию) | 0 ≤ FC <0.95 | скаляр

Зависимости

Specify initial condition — Первоначальная модель условия No (значение по умолчанию) | Yes

Зависимости

Initial condition voltage ICVBE — Начальное основное эмиттерное напряжение0 V (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Initial condition voltage ICVCE — Начальное напряжение основного коллектора0 V (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Емкость B-E

B-E depletion capacitance, CJE — Емкость истощения эмиттерного перехода0 F/m^2 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Зависимости

B-E built-in potential, VJE — Потенциал эмиттерного перехода0.75 V (значение по умолчанию) | скаляр | 0,01 ≤ VJE

Зависимости

B-E exponential factor, MJE — Коэффициент классификации эмиттерного перехода0.33 (значение по умолчанию) | скаляр | 0 ≤ MJC ≤ 0.9

Зависимости

Forward transit time, TF — Время транспортировки поставщика услуг меньшинства0 s (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Зависимости

Coefficient of TF, XTF — Основной эмиттерный коэффициент зависимости смещения времени транспортировки0 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Зависимости

VBC dependence of TF, VTF — Время транспортировки основного коллектора смещает коэффициент зависимости Inf V (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Зависимости

Coefficient of TF, ITF — Коэффициент зависимости времени транспортировки тока коллектора0 A/m^2 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Зависимости

Емкость B-C

B-C depletion capacitance, CJC — емкость истощения коллекторного перехода0 F/m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

B-C built-in potential, VJC — Потенциал коллекторного перехода0.75 V (значение по умолчанию) | скаляр | 0,01 ≤ VJC

Зависимости

B-C exponential factor, MJC — Коэффициент классификации коллекторного перехода0.33 (значение по умолчанию) | 0 ≤ MJC ≤ 0.9

Зависимости

B-C capacitance fraction, XCJC — Часть емкости истощения основного коллектора1 (значение по умолчанию) | скаляр | 0 ≤ XCJC ≤ 1

Зависимости

Reverse transit time, TR — Время транспортировки поставщика услуг меньшинства0 s (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Зависимости

Емкость C-S

C-S junction capacitance, CJS — Емкость перехода подложки коллектора0 F/m^2 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Зависимости

Substrate built-in potential, VJS — Потенциал подложки0.75 V (значение по умолчанию) | скаляр | 0,01 ≤ VJC

Зависимости

Substrate exponential factor, MJS — Коэффициент классификации соединения подложки коллектора0 (значение по умолчанию) | скаляр | 0 ≤ MJS ≤ 0.9

Зависимости

`bx` — Вывод базы
электрический

`cx` — Терминал коллектора
электрический

`ex` — Эмиттерный терминал
электрический

`sx` — Терминал подложки
электрический

`Device area, AREA` — Область Device
1.0 `m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Number of parallel devices, SCALE` — Количество параллельных устройств
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Transport saturation current, IS` — Насыщение текущая величина
`1e-16` `A/m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Forward beta, BF` — Идеальный максимум передает бету
100 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Forward emission coefficient, NF` — Передайте коэффициент эмиссии
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Forward Early voltage, VAF` — Передайте Раннее напряжение
`Inf` `V` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Forward knee current, IKF` — Текущий спад тока высокого напряжения прямой беты
`Inf` `A/m^2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`B-E leakage current, ISE` — Основная эмиттерная текущая утечка
0 `A/m^2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`B-E emission coefficient, NE` — Основной эмиттерный коэффициент эмиссии
1.5 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Reverse beta, BR` — Идеальный максимум инвертирует бету
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Reverse emission coefficient, NR` — Противоположный коэффициент эмиссии
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Reverse Early voltage, VAR` — Инвертируйте Раннее напряжение
`Inf` `V` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Reverse knee current, IKR` — Текущий спад тока высокого напряжения противоположной беты
`Inf` `A/m^2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`B-C leakage current, ISC` — Текущая утечка основного коллектора
0 `A/m^2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`B-C emission coefficient, NC` — Коэффициент эмиссии основного коллектора
2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Zero-bias base resistance, RB` — Базовое сопротивление
1 `m^2*Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Half base resistance cur, IRB` — Базовое сопротивление половина текущего отбрасывания нулевого смещения
`Inf` `A/m^2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Minimum base resistance, RBM` — Минимальное базовое сопротивление
0 `m^2*Ohm` (значение по умолчанию) | скаляр <RB

`Emitter resistance, RE` — Сопротивление эмиттера
`1e-4` `m^2*Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Collector resistance, RC` — Сопротивление коллектора
0.01 `m^2*Ohm` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Model junction capacitance` — Модель емкости перехода
`No` (значение по умолчанию) | `Yes`

`Capacitance coefficient, FC` — Коэффициент емкости
0.5 (значение по умолчанию) | 0 ≤ FC <0.95 | скаляр

`Specify initial condition` — Первоначальная модель условия
`No` (значение по умолчанию) | `Yes`

`Initial condition voltage ICVBE` — Начальное основное эмиттерное напряжение
0 `V` (значение по умолчанию) | скаляр

`Initial condition voltage ICVCE` — Начальное напряжение основного коллектора
0 `V` (значение по умолчанию) | скаляр

`B-E depletion capacitance, CJE` — Емкость истощения эмиттерного перехода
0 `F/m^2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`B-E built-in potential, VJE` — Потенциал эмиттерного перехода
0.75 `V` (значение по умолчанию) | скаляр | 0,01 ≤ VJE

`B-E exponential factor, MJE` — Коэффициент классификации эмиттерного перехода
0.33 (значение по умолчанию) | скаляр | 0 ≤ MJC ≤ 0.9

`Forward transit time, TF` — Время транспортировки поставщика услуг меньшинства
0 `s` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Coefficient of TF, XTF` — Основной эмиттерный коэффициент зависимости смещения времени транспортировки
0 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`VBC dependence of TF, VTF` — Время транспортировки основного коллектора смещает коэффициент зависимости
`Inf` `V` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Coefficient of TF, ITF` — Коэффициент зависимости времени транспортировки тока коллектора
0 `A/m^2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`B-C depletion capacitance, CJC` — емкость истощения коллекторного перехода
0 `F/m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`B-C built-in potential, VJC` — Потенциал коллекторного перехода
0.75 `V` (значение по умолчанию) | скаляр | 0,01 ≤ VJC

`B-C exponential factor, MJC` — Коэффициент классификации коллекторного перехода
0.33 (значение по умолчанию) | 0 ≤ MJC ≤ 0.9

`B-C capacitance fraction, XCJC` — Часть емкости истощения основного коллектора
1 (значение по умолчанию) | скаляр | 0 ≤ XCJC ≤ 1

`Reverse transit time, TR` — Время транспортировки поставщика услуг меньшинства
0 `s` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`C-S junction capacitance, CJS` — Емкость перехода подложки коллектора
0 `F/m^2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Substrate built-in potential, VJS` — Потенциал подложки
0.75 `V` (значение по умолчанию) | скаляр | 0,01 ≤ VJC

`Substrate exponential factor, MJS` — Коэффициент классификации соединения подложки коллектора
0 (значение по умолчанию) | скаляр | 0 ≤ MJS ≤ 0.9

`Model temperature dependence using` — Температурная модель зависимости
`Device temperature` (значение по умолчанию) | `Fixed temperature`

`Beta temperature exponent, XTB` — Передайте и инвертируйте бета экспоненту температуры
0 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Energy gap, EG` — Энергетический кризис
1.11 `eV` (значение по умолчанию) | EG ≥ 0.1 | скаляр

`Temperature exponent for IS, XTI` — Насыщение текущий экспоненциальный порядок увеличения
3 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Offset local circuit temperature, TOFFSET` — Локальное смещение температуры схемы
0 `K` (значение по умолчанию) | скаляр

`Fixed circuit temperature, TFIXED` — Фиксированная температура схемы
300.15 `K` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Parameter extraction temperature, TMEAS` — Температура экстракции параметра
300.15 `K` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.