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PSpice16.5 AD 教程七(常见元器件模型参数) .pdf

PSpice16.5 AD 教程七(常见元器件模型参数)

天涯客
2011-12-24 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《PSpice16.5 AD 教程七(常见元器件模型参数) pdf》,可适用于IT/计算机领域

上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座T:F:邮箱:cadencecomtechcomcnqipingwangcomtechcomcnwwwcomtechcomcnPSpiceAD教程七(常见元器件模型参数)教程内容:二极管、三极管、场效应管的模型参数电阻、电容、电感和磁心的模型参数压控开关和流控开关的模型参数上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座T:F:邮箱:cadencecomtechcomcnqipingwangcomtechcomcnwwwcomtechcomcn大家在编辑模型或创建模型时经常会遇到不了解一些基本半导体比如半导体二极管、三极管和场效应等不知道PSpice模型中的各参数什么含义应该如何设置和修改。另外对于一些常用的器件:电阻、电容、电感等需要添加一些温度系数、电压系数等时应该如何来实现这些都是本节要给大家讲解的内容。一、二极管模型参数当我们选择一个二极管并对它进行模型编辑时我们会看到该模型文件中包含着很多参数而当我们需要自己建模时也需要设置这些参数如我们打开二极管库中型号为N的二极管看到它的模型文件:MODELDNDIS=EN=RS=CJO=EM=VJ=ISR=ENR=BV=IBV=TT=E这些参数代表什么含义?参看表一我们就清楚了。表一二极管模型参数上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座T:F:邮箱:cadencecomtechcomcnqipingwangcomtechcomcnwwwcomtechcomcn二、三极管模型参数双极型晶体三极管是由两个PN结组成其工作方式可分为NPN型和PNP型两种两类晶体管都分为基区、发射区和集电区三个区每个区分别引出了电极称为基极(B)、发射极(E)和集电极(C)。基区和发射区之间的PN结称为发射结基区和集电区之间的PN结称为集电结。不同型号的三极管使用共同的PSpice参数只是不同型号参数的数值是不相同的。如:在三极管库中型号为QN的三极管的PSpice模型为:modelQNNPN(Is=fXti=Eg=Vaf=Bf=Ne=Ise=nIkf=mXtb=Br=mNc=Isc=Ikr=Rc=Cjc=pMjc=mVjc=Fc=Cje=pMje=Vje=Tr=uTf=pItf=Vtf=Xtf=Rb=)*Motorolapid=Ncase=TO*bamcreation个参数的具体含义见表二。表二三极管模型参数上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座T:F:邮箱:cadencecomtechcomcnqipingwangcomtechcomcnwwwcomtechcomcn续表上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座T:F:邮箱:cadencecomtechcomcnqipingwangcomtechcomcnwwwcomtechcomcn三、场效应管模型和参数场效应晶体三极管也是一种半导体三极管简称场效应管(FET)。它的功能和双极型晶体管相同可用作放大元件或开关元件其外形与双极型晶体管相似但是其工作原理却与双极型晶体管不同在双极型晶体管中是电子和空穴两种极性的载流子同时参与导电而在场效应管中仅靠多数载流子一种极性的载流子参与导电故场效应管业称为单极型晶体管。两种晶体管的控制特性也有很大区别。双极型晶体管是电流控制型元件通过控制基极电流从而控制集电极电流或发射极电流而场效应管是电压控制型元件它是利用输入回路的电场效应来控制输出回路的电流因而得名场效应管。场效应管从结构上可分为绝缘栅和结型两大类且每大类按其导电沟道分还分为N沟道和P沟道两类。场效应管的PSpice模型中同样包含很多参数如某结型场效应管N的PSpice模型型参数如下:MODELNPLPNJFVTO=EBETA=ELAMBDA=ERD=ERS=EIS=ECGS=ECGD=EPB=EFC=E各参数的具体含义可以参考表三和表四。表三MOS场效应管的模型参数上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座T:F:邮箱:cadencecomtechcomcnqipingwangcomtechcomcnwwwcomtechcomcn续表上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座T:F:邮箱:cadencecomtechcomcnqipingwangcomtechcomcnwwwcomtechcomcn表四结型场效应管模型参数四、电阻模型参数电阻是电路中使用最多的元件一般我们使用电阻值考虑其阻值所以在analoglib库中选取的电阻是不可编辑器模型的需要考虑电阻的温度参数和容差参数时我们需要在breakoutlib库中调用Rbreak元件对其进行温度参数和容差参数的设置。编辑时可以添加以下的参数:电阻因子R缺省值为线性温度系数Tc缺省值为二次温度系数Tc缺省值为指数温度系数Tce缺省值为器件容差Dev缺省值为批容差Lot缺省值为其中Tce未指定时电阻值与温度的关系为:Rnew=Value*R*Tc*(TT)Tc*(TT)Tce指定时电阻值与温度的关系为:Rnew=Value*R*Tce*(TT)上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座T:F:邮箱:cadencecomtechcomcnqipingwangcomtechcomcnwwwcomtechcomcn五、电容模型参数电容也是最基本的电路元件普通电容在analoglib库中选取当需要添加其他参数时同样需要在breakoutlib库中选择CBreak元件该元件可以进行模型编辑可以添加的参数有:电容因子C缺省值为线性电压系数Vc缺省值为二次电压系数Vc缺省值为线性温度系数Tc缺省值为二次温度系数Tc缺省值为器件容差Dev缺省值为批容差Lot缺省值为电容值与电压和温度的关系为:Cnew=Value*C*Vc*VVc*V*Tc*(TT)Tc*(TT)注:电容容值会受到电容电压和环境温度的影响在电容的模型中充分考虑了这一点。六、电感模型参数电感也是最基本的电路元件普通电感在analoglib库中选取当需要添加其他参数时同样需要在breakoutlib库中选择LBreak元件该元件可以进行模型编辑可以添加的参数有:电感因子L缺省值为线性电流系数IL缺省值为二次电流系数IL缺省值为线性温度系数Tc缺省值为二次温度系数Tc缺省值为器件容差Dev缺省值为批容差Lot缺省值为上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座T:F:邮箱:cadencecomtechcomcnqipingwangcomtechcomcnwwwcomtechcomcn电感值与电流和温度的关系为:Lnew=Value*L*IL*IIL*I*Tc*(TT)Tc*(TT)注:电感感值会受到电感电流和温度的影响影响的关系符合上述表达式。七、磁心的模型参数PSpice中有专门的磁心库如果库中没有包含所需的磁心也可以在Breakoutlib中选取KBreak元件对其进行模型编辑添加如下参数值:平均磁通横截面积AREA缺省值为平均磁路长度PATH缺省值为有效气隙长度GAP缺省值为叠层因子PACK缺省值为磁化强度饱和值MS缺省值为E平均磁场参数ALPHA缺省值为E形状参数A缺省值为E磁畴壁折曲常数C缺省值为磁畴壁约束常数K缺省值为八、压控开关的模型参数在Breakout库中还包含SBreak的器件就是压控开关该开关的参数包括:闭合状态控制电压VON缺省值为断开状态控制电压VOFF缺省值为E闭合电阻RON缺省值为断开电阻ROFF缺省值为开关噪声是在假设频率带宽为Hz时计算的。电压控制开关产生热噪声是由于在偏置点相当于一个有限电阻其每单位带宽的功率谱密度:i=kTRS注:模型参数中RON必须大于ROFF必须比GMIN小。ROFF与RON之比应该小于上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座T:F:邮箱:cadencecomtechcomcnqipingwangcomtechcomcnwwwcomtechcomcn在容许的精度范围内相对于其它的电路元件通过选择RON尽可能高ROFF尽可能低可以使由于理想开关的高增益所带来的困难减到最小。GMIN见下图所示可以再simulationsettings中的options中找到。九、流控开关的模型参数和压控开关一样在Breakout库中还包含WBreak的器件就是流控开关该开关的参数包括:闭合状态控制电流ION断开状态控制电流IOFF闭合电阻RON断开电阻ROFF注意事项同压控开关。结束语:有些元器件几乎每个电路都会用到比如电阻电容三极管二极管等但是当要用到具体一些个别参数时很多工程师就会很茫然因为越是简单的器件越是不知道设置比如要对电阻进行温度分析或是对某个三极管的电流放大倍数进行参数扫描时就需要知道这些器件的个别参数是如何设置的。这就是这篇教程的用意。上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座T:F:邮箱:cadencecomtechcomcnqipingwangcomtechcomcnwwwcomtechcomcn如果有关于PSpice软件使用和购买等任何问题可联系:联系人:吴少琴科通数字技术公司地址:上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座邮编:电话:邮箱:shaoqinwucomtechcomcn

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