Западные MOSFET

[Lavr]

Да и чего на спичках экономить? Он SOT-23, не здоровая дура.

Да дело не в экономии - я делаю подбор моделей для интегральных транзисторов,
но модель всё же должна быть правдоподобная, а не так что - 3 А коммутит запросто...

Я же показал что мне надо - чтобы ПТ не просаживался на нагрузке 10 К при питании 10...12 В.


Сегодня уже попалось - вот такую якобы 'комплементарную' пару люди используют:

image002.gif

Но, как говорится, "поздно пить боржоми" уже - я, как мне кажется, понял тенденцию, какие
параметры у модели трогать и в какую сторону, а какие - не трогать...

А чего я такой серьёзный? А встречается в этом нашем Интернете просто пооолная брехня!
К примеру - вот полная брехня:

Ris_lab2_08.gif

И самая большая подляна такой брехни, что вобще-то она "работает"...
И ведь кто-то этому всерьёз верит...


P.S. Кстати, в паре BST100 - MPF960 первый еще вполне ничего:

Наименование прибора: BST100
Полярность: P
Максимальная рассеиваемая мощность (Pd): 1 W
Предельно допустимое напряжение сток-исток (Uds): 60 V
Предельно допустимое напряжение затвор-исток (Ugs): 20 V
Максимально допустимый постоянный ток стока (Id): 0.3 A
Выходная емкость (Cd): 30 pf
Сопротивление сток-исток открытого транзистора (Rds): 4.5 Ohm

Ну а со вторым - они явно переборщили:
Small Signal MOSFET MPF960 2 Amps, 35, 60, 90 Volts

Но у них там - свои заморочки: они в расчете могут варьировать геометрические размеры
кристалла MOSFET, может быть у них тоже нет других подходящих моделей...

[Lavr]

я, как мне кажется, понял тенденцию, какие параметры у модели трогать и в какую сторону, а какие - не трогать...

В общем подобрал я, как мне кажется, правильные параметры моделей на основе реальной пары 2N7000 - BSS84.

И для теста своих моделей собрал следующую схему:

CMOS3.gif

И всё сразу попёрло правильно - "как по учебнику"!

CMOS2.gif

А вот как оно действительно - "по учебнику"...

CMOS4.gif

Для всех, кто терпеливо читал мой "околонаучный бред" - вот сами модели:

* Digital Spice Model Library 2017
*
* 2N7000 MODEL LAST REVISION 01/10/2017
*
* DIGITAL 2N7000 Spice Mosfet Subcircuit
*
.SUBCKT 2N7000 3 4 5
* Nodes D G S
M1 3 2 5 5 MOD1
RG 4 2 343
RL 3 5 6E6
D1 5 3 DIODE1
.MODEL MOD1 NMOS VTO=2.474 RS=1.68 RD=0.0 IS=1E-15 KP=0.296
+CGSO=23.5P CGDO=4.5P CBD=53.5P PB=1 LAMBDA=267E-6
.MODEL DIODE1 D IS=1.254E-13 N=1.0207 RS=0.222
.ENDS 2N7000
*

* Digital Spice Model Library 2017
*
* BSS84 MODEL LAST REVISION 01/10/2017
*
.SUBCKT BSS84 30 40 50
* NODES: DRAIN GATE SOURCE
M1 30 20 50 50 MOD1 L=1 W=1
RG 40 20 167
RL 30 50 50E6
D1 30 50 DIODE1
.MODEL MOD1 PMOS VTO=-2.474 RS=1.091 RD=0.079 IS=1E-15 KP=0.246
+CGSO=26P CGDO=4P CBD=12P PB=1
.MODEL DIODE1 D IS=1.072E-13 RS=0.527 N=1.077
.ENDS BSS84
*

Это, конечно, не настоящие 2N7000 - BSS84 теперь, а обструганные примерно до нужных величин.
Я их оставил в начале своих библиотек чисто как образец, к которому можно вернуться, если что испорчу.

Да... и не ругайте расчетные пакеты... как видите - они правильно считают то, что правильно сделано по теории.
Ну а то, что неправильно - они вам неправильно и посчитают... они же без мозгов - чистая математика...

[Lavr]

С подложкой отдельным выводом, или соединенной с истоком, обеднённого или обогащённого типа,
с точки зрения параметров моделей НЕ РАЗЛИЧАЮТСЯ НИКАК!
Хотя я читал где-то и вроде даже сам пробовал проверить, что напряжение на подложке в симуляции
влияет на величину порогового напряжения...

Специально проверил: в этих моделях, которые я здесь разбирал, а это модели 1-го уровня,
ПОДЛОЖКА НИКАК НЕ ВЛИЯЕТ НА ПОВЕДЕНИЕ МОДЕЛИ

substrate.gif

И это закономерно, на мой взгляд - в моделях влияние подложки никак не отражено.

Возможно, 4-х выводная модель MOSFET заготовлена просто под PSpice-содержимое
более высокого уровня.

Вот тут Shaos мне давал модели интегральных MOSFET :
viewtopic.php?p=99061#p99061
Но я не рискнул с ними ничего посчитать, поскольку они 8-го уровня (LEVEL = 8 ). А я читал, что:

Эквивалентные схемы МДП–транзисторов в EWB соответствуют самой простой модели первого уровня программы PSpice [2].

Кажется, это Карлащук В.И. написал в книге "Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench..."
Тоже не совсем правда: я пока разбирался - нашел одну модель 3-го уровня (здесь в топике приведена).

[Lavr]

Специально проверил: в этих моделях, которые я здесь разбирал, а это модели 1-го уровня,
ПОДЛОЖКА НИКАК НЕ ВЛИЯЕТ НА ПОВЕДЕНИЕ МОДЕЛИ

И это закономерно, на мой взгляд - в моделях влияние подложки никак не отражено.

В общем, меня это как-то напрягало всегда, когда я в очередной раз встречал в Интернете картинку
из книги Карлащука В.И., где он предлагает снять характеристики MOSFET-a при разном смещении
на подложке.

Как-то некрасиво получалось - 4-х-выводная модель MOSFET-a есть, а подложка - не влияет!
Прямо как по Раневской:"жо..а есть, а слова - нету!"

Выяснилось, что я был слишком категоричен, с заявлениями, несмотря на проведенные измерения на моделях.

ПОДЛОЖКА 4-х-ВЫВОДНОЙ МОДЕЛИ ВЛИЯЕТ НА ПОРОГОВОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
ПРОСТО НАДО УМЕТЬ ЭТУ ЗАВИСИМОСТЬ ВКЛЮЧИТЬ, А ВКЛЮЧАЕТСЯ ОНА ЗДЕСЬ:

Gamma.gif

Этот параметр по умолчанию = 0, а согласно источникам, следует выставить примерно 0.65.
Но для пробы можно взять 1...2 - эффект будет заметнее.

cmos_t11.gif

cmos_t21.gif

Эквивалентные схемы МДП–транзисторов в EWB соответствуют самой простой модели первого уровня программы PSpice [2].

Кажется, это Карлащук В.И. написал в книге "Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench..."
Тоже не совсем правда: я пока разбирался - нашел одну модель 3-го уровня (здесь в топике приведена).

У Карлащука В.И. - только ссылка, а информация вобще-то из книги:
Разевиг В. Применение программ PCAD и PSpise. вып2. (1992)

[Lavr]

И я очень удивился, что маленький абзац про эффект смещения подложки выкинули из современных
изданий Хоровица и Хилла!
Видимо, 4-х-выводных MOSFET не производят более...

Но в оригинале информация вот такая:

Эффект смещения подложки.gif

Собственно, подложка - это фактически второй затвор MOSFET-а, но затвор с p-n-переходом,
типа как JFET. Поэтому смещать подложку следует ниже потенциала истока.


Ну и немножко о PSPICE-моделях MOSFET-транзисторов, которые внутри микросхем...
Один зарубежный профессор намерял параметры для MOSFET-ов внутри CD4007 или аналогов.

CD4007_SPICE_MODEL.zip

(Мы обсуждали CD4007 здесь: viewtopic.php?p=117328#p117328 и еще в ряде мест...)

PSPICE-модели у него там LEVEL=7 BSIM3 - такие поддерживает Proteus.

Я попробовал из интересу померять эти модели в проекте - лучше они или хуже тех, что я подобрал.

RIT4007N.gif

MOSFET 2N7000 по току лучше, а так - вполне соизмерим как дискретный экземпляр.

[Shaos]

А не перенести ли этот топик в Hardware?

[Lavr]

А не перенести ли этот топик в Hardware?

Да пусть тут будет... иначе я ваще ничего не найду, когда ты спрашиваешь... так хоть помню, что тут.

[Lavr]

Озадачался я, как на реальном осциллографе измерить пороговые напряжения, поскольку порог
довольно-таки нерезко выражен, а на обычных нецифровых осциллографах никаких измерительных
меток нет...

В общем созрела у меня вот такая схема измерителя ВАХ MOSFET-транзисторов с меткой, причем
метку по напряжению можно выставить довольно точно.

c_t111.gif

На затвор измеряемого MOSFET-а подаётся пилообразное напряжение.
Ri = 10 Ohm - датчик тока стока, DA2 - усилитель токового сигнала до величины, необходимой для
подачи на вход развертки по Y осциллографа.
Источник 280 mV (или другое напряжение) - сдвиг осциллограммы по вертикали.

DA1 - компаратор, определяющий положение метки относительно уровня пилы на затворе.
Я тут предполагаю 521СА3, хотя на модели - 741. Узел компаратора с небольшим гистерезисом, чтобы
избежать переключения от помех.
Источник 1.5 V (или другое напряжение) - определяет порог переключения компаратора, и соответственно,
положение метки на ВАХ MOSFET-а.
Его-то как раз и можно измерить вольметром, выставив метку на пороге ВАХ MOSFET-а.

В "коробке" под названием FRONT - формирователь коротких импульсов ("иголок") по фронту и спаду
сигнала на входе - он, собственно, и формирует метку, "дёргая" смещение DA2.

c_t100.gif

Если смотреть развертку по времени, получается следующая картина:

c_t100xy.gif

А если включить режим развертки X-Y, то получится изображение ВАХ MOSFET-а с меткой там, где точно её выставили.