SPICE器件模型:二极管示例 其1

SPICE仿真使用的模型有器件模型和子电路模型,这在上一篇文章中已经介绍过。从本文开始将以二极管为例分两次详细介绍器件模型。

SPICE器件模型:二极管的工作原理

下面以二极管为例介绍一下SPICE的器件模型是怎样构建的。为此先来回顾一下二极管的工作原理。这里会出现半导体的理论,重点在于器件模型是由哪些参数组成的,理论本身不理解也没有关系。

下图表示硅二极管的基本工作原理。当给二极管施加偏置时,耗尽层内的电场作用减弱,发生载流子扩散并且流过电流。另外,二极管的正向电流Id和耗尽层电容Cj可通过以下公式来表示。

二极管的工作原理

二极管的参数

下图是二极管的等效电路。电路中包括正向电流IF(前面公式中的Id)、耗尽层电容Cj以及寄生电阻分量RS。在前面的公式中代入二极管的参数(参见表格),得到如下模型公式。

模型公式

二极管的参数

模型公式基本上与半导体的理论公式相同。在器件模型中设置这些参数值。

SPICE器件模型:二极管的器件模型示例

下面是二极管的实际器件模型。这是由ROHM提供的。

二极管的器件模型示例

其中包括描述规则的明细,以星号“*”开头的是注释。模型的简要说明等可以是任意说明。在该例中,从“MODEL”开始是实际的内容。以“+”开始的行是设置参数值的。请比较一下器件模型的描述和参数表。参数的设置如果是默认值即可时,没有必要描述。

(其2续)

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