第15节 SPICE 中的半导体器件(修订中)
[TOC]
[SPICE](https://www.allaboutcircuits.com/textbook/reference/chpt- TRK] (opens new window)该参考还提供了有关使用 SPICE 的说明。
楷模：
# 1. 二极管
__二极管：__二极管语句以二极管元件名称开头，该名称必须以“d”加可选字符开头。一些示例二极管元件名称包括：d1、d2、dtest、da、db、d101 等。两个节点编号分别指定阳极和阴极与其他组件的连接。节点号后跟一个型号名称，指的是“.model”语句。
模型语句行以“.model”开头，后跟与一个或多个二极管语句匹配的模型名称。接下来是“d”，表示正在对二极管进行建模。模型语句的其余部分是 ParameterName=ParameterValue 形式的可选二极管参数列表。以下示例中未显示任何内容。有关列表，请参阅参考资料“二极管”。[TRK] (opens new window)
一般形式：d[name] [anode] [cathode] [model] .model [modelname] d ( [parmtr1=x] [parmtr2=y] ...) 示例：d1 1 2 mod1 .model mod1 d
特定二极管零件编号的型号通常由半导体二极管制造商提供。这些模型包括参数。否则，参数默认为所谓的“默认值”，如示例中所示。
# 2. 双极结型晶体管 (BJT)
BJT，双极结型晶体管： BJT 元件 (opens new window)声明以元件名称开头，该元件名称必须以“q”开头，并带有相关的电路符号指示符字符，例如：q1、q2、qa、qgood。BJT 节点编号（连接）分别标识集电极、基极、发射极的接线。节点号后面的模型名称与模型语句相关联。
一般形式：q[name] [collector] [base] [emitter] [model] .model [modelname] [npn or pnp] ([parmtr1=x] ...) 示例：q1 2 3 0 mod1 .model mod1 pnp示例：q2 7 8 9 q2n090 .model q2n090 npn (bf=75)
模型语句以“.model”开头，后跟模型名称，然后是“npn”或“pnp”之一。可选参数列表如下，并且可能会持续几行，以行继续符号“+”开头，加号。上面显示的是假设 q2n090 模型的前向 β 参数设置为 75。详细的晶体管模型通常可从半导体制造商处获得。
# 3. 场效应晶体管 (FET)
FET ， 场效应晶体管场效应晶体管 (opens new window)元件声明以元件名称开头，以“j”开头的 JFET 与一些独特的字符相关联，例如：j101、j2b、jalpha 等。随后是漏极、栅极和源极的节点号终端，分别。节点编号定义与其他电路组件的连接性。最后，模型名称表示要使用的 JFET 模型。
一般形式：j[name] [drain] [gate] [source] [model] .model [modelname] [njf or pjf] ( [parmtr1=x] ...) 示例：j1 2 3 0 mod1 .model mod1 pjf j3 4 5 0 mod2 .model mod2 njf ( vto=-4.0 )
JFET 模型语句中的“.model”后跟模型名称，以将该模型标识为使用它的 JFET 元素语句。型号名称后面是 pjf 或 njf，分别表示 p 沟道或 n 沟道 JFET。后面可能会出现一长串 JFET 参数。我们只展示了如何将 N 沟道 JFET 模型的 Vp（夹断电压）设置为 -4.0 V。否则，对于 n 沟道或 p 沟道器件，此 vto 参数默认为 -2.5 V 或 2.5V。
# 4. 金属氧化物场效应晶体管 (MOSFET)
MOSFET，金属氧化物场效应晶体管MOSFET (opens new window)元件名称必须以“m ” 开头，并且是元件声明中的第一个词。以下分别是漏极、栅极、源极和衬底的四个节点编号。接下来是型号名称。请注意，在示例中，源极和衬底都连接到同一节点“0”。分立 MOSFET 封装为三端子器件，源极和衬底是相同的物理端子。集成 MOSFET 是四端器件；基板为第四端子。集成 MOSFET 可能有许多器件共享同一衬底，与源极分开。但是，源可能仍连接到公共基板。
一般形式：m[name] [drain] [gate] [source] [substrate] [model] .model [modelname] [nmos or pmos] ( [parmtr1=x] ...) 示例：m1 2 3 0 0 mod1 m5 5 6 0 0 mod4 .model mod1 pmos .model mod4 nmos ( vto=1 )
MOSFET 模型声明以“.model”开头，后跟模型名称，后跟“pmos”或“nmos”。可选的 MOSFET 模型参数如下。可能的参数列表很长。有关详细信息，请参见第 5 卷，“MOSFET”。【TRK】 (opens new window) MOSFET厂家提供详细型号。否则，默认值有效。
本节提供了最基本的半导体 SPICE 信息。此处显示的模型允许对基本电路进行仿真。特别是，这些模型不考虑高速或高频操作。模拟显示在第 5 卷第 7 章“使用 SPICE ...”中。
# 5. 总结
- 半导体可以用 SPICE 进行计算机模拟。
- SPICE 提供二极管、BJT、JFET 和 MOSFET 的元件说明和模型。
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