Транзистори прості пристрої зі складною поведінкою. Для того, щоб забезпечити надійну роботу схеми використання транзисторів, треба з наукової моделі фізичного явища, спостережувані при їх експлуатації з використанням транзисторних моделей. Існує безліч різних моделей, які варіюються в складності і призначення. Транзисторні моделі поділяються на дві великі групи: моделі для проектування пристроїв і моделей для схемотехнічного проектування.
Моделі для проектування пристроїв
Сучасний транзистор має внутрішню структуру, яка використовує складні фізичні механізми. Пристрій конструкції вимагає детального розуміння того, як пристрій виробничих процесів, таких як іонна імплантація, дифузія домішок, оксид зростання, відпалу і травлення впливають на пристрій поведінки. Процес моделі моделювати технологічні операції і забезпечити мікроскопічне опис пристрою «геометрія» у тренажер. «Геометрія» не означає легко визначити геометричні особливості, такі як плоска або оберніть навколо ворота структуру, або опуклостей і поглиблень форми витоку і стоку (див. рис. 1 на пам'ять пристрою з якимись незвичайними моделювання проблем, пов'язаних з зарядка плаваючого затвора, лавиноподібний процес). Це також відноситься до деталей всередині структури, такі як допінг профілі після завершення пристрої обробки.
З цієї інформацією про те, що пристрій виглядає як апарат симулятор моделює фізичні процеси, що відбуваються в пристрої, щоб визначити його електричні властивості в різних умовах: постійний струм-напруга поведінка, перехідний поведінка (як більш-сигналу і малим рівнем сигналу), залежність від компонування пристрою (довга і вузька порівняно короткі і широкі, або гребінчастими проти прямокутна, або, ізольовані проти наближене до інших пристроїв). Ці моделі розповісти пристрій конструктора, є пристрій процес буде виробляти пристрої з електричним поведінки, необхідних ланцюга дизайнер, і використовується для інформування процесу дизайнера про будь-яких необхідних технологічних поліпшень. Коли процес близький до виробництва, прогнозовані характеристики пристрою порівняно з вимірюванням на тестові пристрої, щоб перевірити, що процес і пристрій моделі працюють адекватно.
Хоча давно пристрою моделируемое поведінка в цьому випадку була дуже проста — в основному дрифт плюс дифузії в простої геометрії — сьогодні багато процеси повинні бути змодельовані на мікроскопічному рівні, наприклад, струми витоку в місцях з'єднань і оксидів, складних транспортних перевізників, у тому числі швидкість насичення і балістичний транспорт, квантово-механічні ефекти, використання декількох матеріалів (наприклад, Сі-мовчання пристроїв і стеки різних діелектриків) і навіть статистичні ефекти через імовірнісний характер іонного розміщення і переносу носіїв заряду всередині приладу. Кілька разів на рік змінювалися технології та моделювання повторюється. Моделей може вимагати зміни з урахуванням нових фізичних ефектів, або для забезпечення більшої точності. Підтримання і вдосконалення цих моделей є бізнес сам по собі.
Ці моделі дуже інтенсивної комп'ютер, з докладним просторових і тимчасових рішень, пов'язаних диференціальних рівнянь в приватних тривимірної мережі всередині пристрою. Такі моделі не поспішають бігти і надати деталь не потрібна для схемотехніки. Тому, швидше транзисторних моделей, орієнтованих на схеми параметри використовуються для схемотехніки.
Моделі для схемотехніки
Транзисторні моделі використовуються для майже всіх сучасних електронних проектні роботи. Аналогова схема тренажерах, таких як Спайс використання моделі для прогнозування поведінки конструкції. Більшість проектних робіт, пов'язаних з інтегральною схемою конструкції, які мають дуже велику вартість оснастки, в першу чергу для фотошаблонів, які використовуються для створення пристроїв, і є великий економічний стимул, щоб отримати дизайн без будь-яких ітерацій. Повної і точної моделі дозволяють великий відсоток проектів, щоб працювати в перший раз.
Сучасні ланцюга, як правило, дуже складні. Виконання таких схемах важко передбачити без точної комп'ютерної моделі, в тому числі, але не обмежуючись моделі використовуваних пристроїв. Пристрій моделі включають ефекти транзистора макета: ширина, довжина, змикання зубів, близькість до інших пристроїв; перехідних процесів і постійного струму вольт-амперні характеристики; паразитарних пристрій, ємність, опір і індуктивність; час затримки; і температурних впливів; для комфорту користування.
Великого сигналу, нелінійні моделі
Нелінійні, або великого сигналу транзистор моделі діляться на три основних типи:
- Фізичні моделі
- Ці моделі, засновані на пристрої фізики, на основі наближеного моделювання фізичних процесів в транзисторі. Параметри в цих моделях, засновані на фізичних властивостях, таких як оксид товщини, підкладки допінг концентрації, рухливості носіїв і т. д. В минулому ці моделі широко використовувалися, але складність сучасних пристроїв робить їх недостатньо для кількісного дизайн. Тим не менш, вони знаходять місце в ручній аналіз (тобто на концептуальному етапі схемотехнічного проектування), наприклад, для спрощеної оцінки сигналу-гойдалки обмежень.
- Емпіричні моделі
- Моделі цього типу повністю засноване на кривій, використовуючи будь-які функції та значення параметрів найбільш адекватно відповідати виміряних даних для забезпечення моделювання роботи транзистора. На відміну від фізичної моделі, параметри емпіричної моделі, необхідно мати фундаментальну основу, і буде залежати сторона процедура, використовувана, щоб знайти їх. Штуцер процедури є ключем до успіху цих моделей, якщо вони будуть використані для екстраполяції конструкцій, що лежать за межами діапазону даних, до яких ці моделі були встановлені спочатку. Така екстраполяція-це надія на такі моделі, але повністю не реалізовані й досі.
Малого сигналу лінійної моделі
Малим рівнем сигналу або лінійних моделей, що використовуються для оцінки стабільності, посилення, шуму і пропускної здатності, як у концептуальній стадії схемотехнічного проектування (на вибір між альтернативними дизайнерських ідей до комп'ютерного моделювання виправдано) і з використанням ЕОМ. У режимі малого сигналу моделі генерується шляхом взяття похідних вольт-амперних кривих про упередженість або точка Q-точка. Тих пір, поки сигнал малий у порівнянні з нелінійністю пристрій, похідні не міняються істотно, і може розглядатися як стандартні лінійні схеми елементів. Велика перевага малого сигналу моделі вони можуть бути вирішені безпосередньо, а великого сигналу, нелінійні моделі, як правило, вирішується ітераційно, з можливістю зближення і стабільності питань. По спрощенню до лінійної моделі, весь апарат для розв'язання лінійних рівнянь стає доступним, наприклад, одночасних рівнянь, визначників і теорії матриць (часто вивчається як частина лінійної алгебри), особливо Крамера. Ще однією перевагою є те, що лінійна модель легше обдумати, і допомагає організувати думки.
Малосигнальних параметрів
Параметри транзистора представляють свої електричні властивості. Інженери використовують транзистор параметри у виробництві-line тестування і схемотехніка. Групи параметрами транзистора, достатніми для прогнозування контуру підсилення, вхідний опір і вихідний опір компоненти в його малосигнальная модель.
Велика кількість різних чотириполюсника параметр може бути використаний для моделювання транзистора. До них належать:
- Передачі параметрів (Т-показники),
- Гібрид-параметри (H-параметри),
- Параметрами імпедансу (Z-параметри),
- Прийом параметрів (параметри), і
- Параметри розсіяння (s-параметрів).
Розсіювання параметрів, або параметрів, можуть бути виміряні на транзисторі з заданого зміщення точки с вектор мережевий аналізатор. Параметри s може бути перетворена в інший набір параметрів з використанням стандартних матричної алгебри операції.
Популярні моделі
- Модель Гуммеля—Пуна
- Еберса–Молла модель
- BSIM3 (див. моделі bsim)
- BSIM4
- BSIMSOI
- Модель МОН-транзистора екв (див. також його вебсайті в ЄПФЛ)
- ПСП
- HICUM
- MEXTRAM
- Гібрид-Pi модель
- H-параметри моделі
Див. також
- Біполярний транзистор
- Область безпечної роботи
- Автоматизація проектування електронних приладів
- Електронна схема моделювання
- Напівпровідниковий пристрій моделювання
Посилання
- Компанія Agilent EEsof eda, СК-кап параметра видобуток і пристрої моделювання програмного забезпечення http://eesof.tm.agilent.com/products/iccap_main.html
Ця стаття має кілька недоліків. Будь ласка, допоможіть удосконалити її або обговоріть ці проблеми на .
|
На цю статтю не посилаються інші статті Вікіпедії. Будь ласка розставте посилання відповідно до . |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Tranzistori prosti pristroyi zi skladnoyu povedinkoyu Dlya togo shob zabezpechiti nadijnu robotu shemi vikoristannya tranzistoriv treba z naukovoyi modeli fizichnogo yavisha sposterezhuvani pri yih ekspluataciyi z vikoristannyam tranzistornih modelej Isnuye bezlich riznih modelej yaki variyuyutsya v skladnosti i priznachennya Tranzistorni modeli podilyayutsya na dvi veliki grupi modeli dlya proektuvannya pristroyiv i modelej dlya shemotehnichnogo proektuvannya Modeli dlya proektuvannya pristroyivSuchasnij tranzistor maye vnutrishnyu strukturu yaka vikoristovuye skladni fizichni mehanizmi Pristrij konstrukciyi vimagaye detalnogo rozuminnya togo yak pristrij virobnichih procesiv takih yak ionna implantaciya difuziya domishok oksid zrostannya vidpalu i travlennya vplivayut na pristrij povedinki Proces modeli modelyuvati tehnologichni operaciyi i zabezpechiti mikroskopichne opis pristroyu geometriya u trenazher Geometriya ne oznachaye legko viznachiti geometrichni osoblivosti taki yak ploska abo obernit navkolo vorota strukturu abo opuklostej i pogliblen formi vitoku i stoku div ris 1 na pam yat pristroyu z yakimis nezvichajnimi modelyuvannya problem pov yazanih z zaryadka plavayuchogo zatvora lavinopodibnij proces Ce takozh vidnositsya do detalej vseredini strukturi taki yak doping profili pislya zavershennya pristroyi obrobki Malyunok 1 plavuchogo zatvora lavinnoyi inzhekciyi pam yati pristroyu FAMOS Z ciyeyi informaciyeyu pro te sho pristrij viglyadaye yak aparat simulyator modelyuye fizichni procesi sho vidbuvayutsya v pristroyi shob viznachiti jogo elektrichni vlastivosti v riznih umovah postijnij strum napruga povedinka perehidnij povedinka yak bilsh signalu i malim rivnem signalu zalezhnist vid komponuvannya pristroyu dovga i vuzka porivnyano korotki i shiroki abo grebinchastimi proti pryamokutna abo izolovani proti nablizhene do inshih pristroyiv Ci modeli rozpovisti pristrij konstruktora ye pristrij proces bude viroblyati pristroyi z elektrichnim povedinki neobhidnih lancyuga dizajner i vikoristovuyetsya dlya informuvannya procesu dizajnera pro bud yakih neobhidnih tehnologichnih polipshen Koli proces blizkij do virobnictva prognozovani harakteristiki pristroyu porivnyano z vimiryuvannyam na testovi pristroyi shob pereviriti sho proces i pristrij modeli pracyuyut adekvatno Hocha davno pristroyu modeliruemoe povedinka v comu vipadku bula duzhe prosta v osnovnomu drift plyus difuziyi v prostoyi geometriyi sogodni bagato procesi povinni buti zmodelovani na mikroskopichnomu rivni napriklad strumi vitoku v miscyah z yednan i oksidiv skladnih transportnih pereviznikiv u tomu chisli shvidkist nasichennya i balistichnij transport kvantovo mehanichni efekti vikoristannya dekilkoh materialiv napriklad Si movchannya pristroyiv i steki riznih dielektrikiv i navit statistichni efekti cherez imovirnisnij harakter ionnogo rozmishennya i perenosu nosiyiv zaryadu vseredini priladu Kilka raziv na rik zminyuvalisya tehnologiyi ta modelyuvannya povtoryuyetsya Modelej mozhe vimagati zmini z urahuvannyam novih fizichnih efektiv abo dlya zabezpechennya bilshoyi tochnosti Pidtrimannya i vdoskonalennya cih modelej ye biznes sam po sobi Ci modeli duzhe intensivnoyi komp yuter z dokladnim prostorovih i timchasovih rishen pov yazanih diferencialnih rivnyan v privatnih trivimirnoyi merezhi vseredini pristroyu Taki modeli ne pospishayut bigti i nadati detal ne potribna dlya shemotehniki Tomu shvidshe tranzistornih modelej oriyentovanih na shemi parametri vikoristovuyutsya dlya shemotehniki Modeli dlya shemotehnikiTranzistorni modeli vikoristovuyutsya dlya majzhe vsih suchasnih elektronnih proektni roboti Analogova shema trenazherah takih yak Spajs vikoristannya modeli dlya prognozuvannya povedinki konstrukciyi Bilshist proektnih robit pov yazanih z integralnoyu shemoyu konstrukciyi yaki mayut duzhe veliku vartist osnastki v pershu chergu dlya fotoshabloniv yaki vikoristovuyutsya dlya stvorennya pristroyiv i ye velikij ekonomichnij stimul shob otrimati dizajn bez bud yakih iteracij Povnoyi i tochnoyi modeli dozvolyayut velikij vidsotok proektiv shob pracyuvati v pershij raz Suchasni lancyuga yak pravilo duzhe skladni Vikonannya takih shemah vazhko peredbachiti bez tochnoyi komp yuternoyi modeli v tomu chisli ale ne obmezhuyuchis modeli vikoristovuvanih pristroyiv Pristrij modeli vklyuchayut efekti tranzistora maketa shirina dovzhina zmikannya zubiv blizkist do inshih pristroyiv perehidnih procesiv i postijnogo strumu volt amperni harakteristiki parazitarnih pristrij yemnist opir i induktivnist chas zatrimki i temperaturnih vpliviv dlya komfortu koristuvannya Velikogo signalu nelinijni modeli Nelinijni abo velikogo signalu tranzistor modeli dilyatsya na tri osnovnih tipi Fizichni modeli Ci modeli zasnovani na pristroyi fiziki na osnovi nablizhenogo modelyuvannya fizichnih procesiv v tranzistori Parametri v cih modelyah zasnovani na fizichnih vlastivostyah takih yak oksid tovshini pidkladki doping koncentraciyi ruhlivosti nosiyiv i t d V minulomu ci modeli shiroko vikoristovuvalisya ale skladnist suchasnih pristroyiv robit yih nedostatno dlya kilkisnogo dizajn Tim ne mensh voni znahodyat misce v ruchnij analiz tobto na konceptualnomu etapi shemotehnichnogo proektuvannya napriklad dlya sproshenoyi ocinki signalu gojdalki obmezhen Empirichni modeli Modeli cogo tipu povnistyu zasnovane na krivij vikoristovuyuchi bud yaki funkciyi ta znachennya parametriv najbilsh adekvatno vidpovidati vimiryanih danih dlya zabezpechennya modelyuvannya roboti tranzistora Na vidminu vid fizichnoyi modeli parametri empirichnoyi modeli neobhidno mati fundamentalnu osnovu i bude zalezhati storona procedura vikoristovuvana shob znajti yih Shtucer proceduri ye klyuchem do uspihu cih modelej yaksho voni budut vikoristani dlya ekstrapolyaciyi konstrukcij sho lezhat za mezhami diapazonu danih do yakih ci modeli buli vstanovleni spochatku Taka ekstrapolyaciya ce nadiya na taki modeli ale povnistyu ne realizovani j dosi Malogo signalu linijnoyi modeli Malim rivnem signalu abo linijnih modelej sho vikoristovuyutsya dlya ocinki stabilnosti posilennya shumu i propusknoyi zdatnosti yak u konceptualnij stadiyi shemotehnichnogo proektuvannya na vibir mizh alternativnimi dizajnerskih idej do komp yuternogo modelyuvannya vipravdano i z vikoristannyam EOM U rezhimi malogo signalu modeli generuyetsya shlyahom vzyattya pohidnih volt ampernih krivih pro uperedzhenist abo tochka Q tochka Tih pir poki signal malij u porivnyanni z nelinijnistyu pristrij pohidni ne minyayutsya istotno i mozhe rozglyadatisya yak standartni linijni shemi elementiv Velika perevaga malogo signalu modeli voni mozhut buti virisheni bezposeredno a velikogo signalu nelinijni modeli yak pravilo virishuyetsya iteracijno z mozhlivistyu zblizhennya i stabilnosti pitan Po sproshennyu do linijnoyi modeli ves aparat dlya rozv yazannya linijnih rivnyan staye dostupnim napriklad odnochasnih rivnyan viznachnikiv i teoriyi matric chasto vivchayetsya yak chastina linijnoyi algebri osoblivo Kramera She odniyeyu perevagoyu ye te sho linijna model legshe obdumati i dopomagaye organizuvati dumki Malosignalnih parametriv Parametri tranzistora predstavlyayut svoyi elektrichni vlastivosti Inzheneri vikoristovuyut tranzistor parametri u virobnictvi line testuvannya i shemotehnika Grupi parametrami tranzistora dostatnimi dlya prognozuvannya konturu pidsilennya vhidnij opir i vihidnij opir komponenti v jogo malosignalnaya model Velika kilkist riznih chotiripolyusnika parametr mozhe buti vikoristanij dlya modelyuvannya tranzistora Do nih nalezhat Peredachi parametriv T pokazniki Gibrid parametri H parametri Parametrami impedansu Z parametri Prijom parametriv parametri i Parametri rozsiyannya s parametriv Rozsiyuvannya parametriv abo parametriv mozhut buti vimiryani na tranzistori z zadanogo zmishennya tochki s vektor merezhevij analizator Parametri s mozhe buti peretvorena v inshij nabir parametriv z vikoristannyam standartnih matrichnoyi algebri operaciyi Populyarni modeliModel Gummelya Puna Ebersa Molla model BSIM3 div modeli bsim BSIM4 BSIMSOI Model MON tranzistora ekv div takozh jogo vebsajti v YePFL PSP HICUM MEXTRAM Gibrid Pi model H parametri modeliDiv takozhBipolyarnij tranzistor Oblast bezpechnoyi roboti Avtomatizaciya proektuvannya elektronnih priladiv Elektronna shema modelyuvannya Napivprovidnikovij pristrij modelyuvannyaPosilannyaKompaniya Agilent EEsof eda SK kap parametra vidobutok i pristroyi modelyuvannya programnogo zabezpechennya http eesof tm agilent com products iccap main htmlCya stattya maye kilka nedolikiv Bud laska dopomozhit udoskonaliti yiyi abo obgovorit ci problemi na Cya stattya ye sirim perekladom z inshoyi movi Mozhlivo vona stvorena za dopomogoyu mashinnogo perekladu abo perekladachem yakij nedostatno volodiye oboma movami Bud laska dopomozhit polipshiti pereklad 21 travnya 2018 Cya stattya mistit perelik posilan ale pohodzhennya tverdzhen u nij zalishayetsya nezrozumilim cherez praktichno povnu vidsutnist vnutrishnotekstovih dzherel vinosok Bud laska dopomozhit polipshiti cyu stattyu peretvorivshi dzherela z pereliku posilan na dzherela vinoski u samomu teksti statti traven 2018 Na cyu stattyu ne posilayutsya inshi statti Vikipediyi Bud laska rozstavte posilannya vidpovidno do prijnyatih rekomendacij