电子器件SPICE模型的构建
关键词 PSpice仿真 元件建模 器件模型参数
毕业论文设计说明书外文摘要
Title The SPICE Model Construction of Electronic Devices
Abstract
With the development of IC technology, the size and complexity of circuit design continues to increase.And part models provided by circuit simulation software, such as PSpice,can not meet the demands of circuit design,and need to add the model new component model.The paper made in-depth study on the components modeling methods，this paper researches how to use ABM model,one circuit blocks which do not exist in the present kind of Macro Model,to build devices and PSpice model library.In this thesis,how to use parameter extraction method model in Model Editor.In the end,the method for creating subcircuit model is introduced.Modeling of each component is verified.Simulation results show the validity of these modeling methods and the feasibility of applying these modeling methods in the simulation platform.
Keywords PSpice Simulation Component Moedling Device Model Parameters
目 次
1 绪论 1
1.1 建模方法1
1.2 SPICE软件介绍1
1.3 研究目的和意义2
1.4 本文主要内容和章节安排2
2 无源器件的建模 4
2．1 电阻模型 4
2．2 电容模型 8
2．3 变压器模型 11
3 半导体器件的建模 14
3．1 二极管模型介绍 14
3．2 二极管建模 16
3．3 双极型晶体管模型介绍 27
3．4 双极型晶体管的建模 40
4 子电路的建模 51
4．1 子电路的语句描述 51
4．2 电连接网表 51
4．3 子电路模型的建立 51
结论 55
致谢 56
参考文献57
1 绪论
随着电路与计算机技术的飞速发展，电路仿真技术的发展和应用已经提高到一个新的阶段，而在仿真软件中，模型库所提供的器件模型无法满足电路设计的需要，因此有必要在电路中建立新的器件模型。
1.1 建模方法
目前有两种主要构成器件模型的方法：第一种是把元器件当做‘黑盒子’，通过元器件的电学工作特性测出元器件端口的电气特性，在这样不需要了解元器件的工作原理即可提取出器件的模型，被称之为行为级模型。这种模型的代表是IBIS模型和S参数。主要优势是在器件模型的构造和使用上方便快捷，适合绝大部分建模。而缺陷在于精度不高，极易受到测试技术和精度的影响。第二种是根据元器件的工作原理，从其数学方程式中得出器件模型及模型参数和器件的物理工作原理[1]。
在第二种构成器件模型的方法中，SPICE模型最为普及，其优点是有着较高的精度，其缺点是模型较为复杂，计算时间相对于第一种更长。
1.2 SPICE软件介绍
SPICE （Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）是一种通用模拟电路仿真器，主要应用于集成电路的电路分析程序中。 SPICE 源程序是开放的，能够迅速的进行扩展和改进，为它电路分析功能得不断升级、算法的不断完善提供了可能，同时元件和模型得以增加和更新，分析精度和运行时间也得到有效的改善，因而成为工业和科研上电路模拟的标准工具[2]。