SPICE器件模型

Ch06集成电路器件及SPICE模型第6章集成电路器件及SPICE模型6.1 无源器件结构及模型6.2 二极管电流方程及SPICE模型6.3 双极型晶体管电流方程及SPICE模型6.4 结型场效应管JFET 模型6.5 MESFET模型6.6 MOS管电流方程及SPICE模型6.1 无源器件结构及模型集成电路中的无源元件包括:互连线、电阻、电容、电感、传输线等6.1.1 互连线互连线设计应该注意以下方面：大多数连线应该尽量短最小宽度保留足够的电流裕量多层金属趋肤效应和寄生参数（微波和毫米波）寄生效应图6.1 简单长导线的寄生模型图6.2 简单并联寄生电容图6.3 复杂互连线的寄生电容6.1.2 电阻实现电阻有三种方式：1.晶体管结构中不同材料层的片式电阻（不准确）2.专门加工制造的高质量高精度电阻3.互连线的传导电阻图6.4 (a)单线和U -型电阻结构(b)它们的等效电路阻值计算最小宽度图6.5栅漏短接的MOS 有源电阻及其I-V 曲线R on 2TN ox n ox )(2GS V V V W L t I V V ?εμ==11ox GS DS ds GS GS L t V V r V V V V ??==?=?===直流电阻R on >交流电阻r ds 1. 栅、漏短接并工作在饱和区的MOS 有源电阻o ′o图6.6饱和区的NMOS 有源电阻示意图直流电阻R on <交流电阻r ds条件：V GS 保持不变2. V GS 保持不变的饱和区有源电阻对于理想情况，Oˊ点的交流电阻应为无穷大，实际上因为沟道长度调制效应，交流电阻为一个有限值，但远大于在该工作点上的直流电阻。

在这个工作区域，当漏源电压变化时，只要器件仍工作在饱和区，它所表现出来的交流电阻几乎不变，直流电阻则将随着漏源电压变大而变大。

总结：有源电阻的几种形式( a ) ( d ) 和( c )直流电阻R on<交流电阻r ds ( b )和( e ) 直流电阻R on>交流电阻r ds6.1.3 电容在高速集成电路中，有多种实现电容的方法：1）利用二极管和三极管的结电容；2）利用图8所示的叉指金属结构；3）利用图6.9所示的金属-绝缘体-金属(MIM)结构；4）利用类似于图6.9的多晶硅/金属-绝缘体-多晶硅结构；图6.9叉指结构电容和图6.10MIM 结构电容电容平板电容公式高频等效模型自谐振频率f0品质因数Q LCfπ21=dlwC r0εε=f < f/ 36.1.4 电感引言集总电感单匝线圈版图）（pH]2)/8[ln(26.1?=waaLπa，w 取微米单位式中：r i =螺旋的内半径，微米，r 0=螺旋的外半径，微米，N=匝数。

SPICE的器件模型在介绍SPICE基础知识时介绍了最复杂和重要的电路描述语句，其中就包括元器件描述语句。

许多元器件（如二极管、晶体管等）的描述语句中都有模型关键字，而电阻、电容、电源等的描述语句中也有模型名可选项，这些都要求后面配以.MODEL起始的模型描述语句，对这些特殊器件的参数做详细描述。

电阻、电容、电源等的模型描述语句语句比较简单，也比较容易理解，在SPICE基础中已介绍，就不再重复了；二极管、双极型晶体管的模型虽也做了些介绍，但不够详细，是本文介绍的重点，以便可以自己制作器件模型；场效应管、数字器件的模型过于复杂，太专业，一般用户自己难以制作模型，只做简单介绍。

元器件的模型非常重要，是影响分析精度的重要因素之一。

但模型中涉及太多图表，特别是很多数学公式，都是在WORD下编辑后再转为JEPG图像文件的，很繁琐和耗时，所以只能介绍重点。

一、二极管模型：1.1 理想二极管的I-V特性：1.2 实际硅二极管的I-V特性曲线：折线1.3 DC大信号模型：1.4 电荷存储特性：1.5 大信号模型的电荷存储参数Qd：1.6 温度模型：1.7 二极管模型参数表：二、双极型晶体管BJT模型：2.1 Ebers-Moll静态模型：电流注入模式和传输模式两种2.1.1 电流注入模式：2.1.2 传输模式：2.1.3 在不同的工作区域，极电流Ic Ie的工作范围不同，电流方程也各不相同：2.1.4 Early效应：基区宽度调制效应2.1.5 带Rc、Re、Rb的传输静态模型：正向参数和反向参数是相对的，基极接法不变，而发射极和集电极互换所对应的两种状态，分别称为正向状态和反向状态，与此对应的参数就分别定义为正向参数和反向参数。

2.2 Ebers-Moll大信号模型：2.3 Gummel-Pool静态模型：2.4 Gummel-Pool大信号模型：拓扑结构与Ebers-Moll大信号模型相同，非线性存储元件电压控制电容的方程也相同2.5 BJT晶体管模型总参数表：三、金属氧化物半导体晶体管MOSFET模型：3.1 一级静态模型：Shichman-Hodges模型3.2 二级静态模型（大信号模型）：Meyer模型3.2.1 电荷存储效应：3.2.2 PN结电容：3.3 三级静态模型：3.2 MOSFET模型参数表：一级模型理论上复杂，有效参数少，用于精度不高场合，迅速粗略估计电路二级模型可使用复杂程度不同的模型，计算较多，常常不能收敛三级模型精度与二级模型相同，计算时间和重复次数少，某些参数计算比较复杂四级模型BSIM，适用于短沟道（<3um）的分析，Berkley在1987年提出四、结型场效应晶体管JFET模型：基于Shichman-Hodges模型4.1 N沟道JFET静态模型：4.2 JFET大信号模型：4.3 JFET模型参数表：五、GaAs MESFET模型：分两级模型（肖特基结作栅极）GaAs MESFET模型参数表：六、数字器件模型：6.1 标准门的模型语句：.MODEL <(model)name> UGATE [模型参数] 标准门的延迟参数：6.2 三态门的模型语句：.MODEL <(model)name> UTGATE [模型参数]三态门的延迟参数：6.3 边沿触发器的模型语句：.MODEL <(model)name> UEFF [模型参数]边沿触发器参数：JKFF nff preb,clrb,clkb,j*,k*,g*,gb* JK触发器，后沿触发DFF nff preb,clrb,clk,d*,g*,gb* D触发器，前沿触发边沿触发器时间参数：6.4 钟控触发器的模型语句：.MODEL <(model)name> UGFF [模型参数]钟控触发器参数：SRFF nff preb,clrb,gate,s*,r*,q*,qb* SR触发器，时钟高电平触发DLTCH nff preb,clrb,gate,d*,g*,gb* D触发器，时钟高电平触发钟控触发器时间参数：6.5 可编程逻辑阵列器件的语句：U <name> <pld type> (<#inputs>,<#outputs>) <input_node>* <output_node># +<(timing model)name> <(io_model)name> [FILE=<(file name) text value>]+[DATA=<radix flag>$ <program data>$][MNTYMXDLY=<(delay select)value>] +[IOLEVEL=<(interface model level)value>]其中：<pld type>列表<(file name) text value> JEDEC格式文件的名称，含有阵列特定的编程数据JEDEC文件指定时，DATA语句数据可忽略<radix flag> 是下列字母之一：B 二进制 O 八进制 X 十六进制<program data> 程序数据是一个数据序列，初始都为0PLD时间模型参数：七、数字I/O接口子电路：数字电路与模拟电路连接的界面节点，SPICE自动插入此子电路子电路名（AtoDn和DtoAn）在I/O模型中定义，实现逻辑状态与电压、阻抗之间的转换。

PSpice中的模型和模型参数库一．PSpice中的模型参数库二．模型描述格式半导体器件模型描述格式子电路模型描述格式三．以已有模型为基础新建模型描述四．为实际元器件提取模型参数、建立模型描述3．模型类别（按照建模方式划分）(1) 元器件物理模型(2) 子电路宏模型(3) 黑匣子宏模型4. 目前研究的问题(1) 提高模型精度。

(2) 建立新器件的模型。

(3) 提高模型参数提取精度。

5．PSpice中的模型参数库(1) PSpice软件数据库中提供有三万多个元器件的模型参数；分别存放在一百多个模型参数库文件（扩展名为LIB）；一．PSpice中的模型参数库5．PSpice中的模型参数库(1) PSpice软件数据库中提供有三万多个元器件的模型参数；分别存放在一百多个模型参数库文件（扩展名为LIB）；每个模型参数库文件都对应有一个元器件符号库文件(以OLB为扩展名)，存放不同元器件的符号图。

一．PSpice中的模型参数库5．PSpice中的模型参数库(1) PSpice软件数据库中提供有三万多个元器件的模型参数；分别存放在一百多个模型参数库文件（扩展名为LIB）；每个模型参数库文件都对应有一个元器件符号库文件(以OLB为扩展名)，存放不同元器件的符号图。

注意：这两类库文件存放的子目录不相同。

元器件符号库文件所在的路径元器件模型参数库文件所在的路径注意：只有上述库文件中的元器件符号才配置有模型参数一．PSpice中的模型参数库5．PSpice中的模型参数库(1) PSpice软件数据库中提供有三万多个元器件的模型参数；分别存放在一百多个模型参数库文件（扩展名为LIB）；每个模型参数库文件都对应有一个元器件符号库文件(以OLB为扩展名)，存放不同元器件的符号图。

注意：这两类库文件存放的子目录不相同。

(2) 用户绘制电路图时实际调用的是元器件符号库中的元器件符号图。

调用PSpice进行模拟仿真时软件自动从对应的模型参数库中调用相应的模型参数。

SPICE器件模型为了进行电路模拟，必须先建立元器件的模型，也就是对于电路模拟程序所支持的各种元器件，在模拟程序中必须有相应的数学模型来描述他们，即能用计算机进行运算的计算公式来表达他们。

一个理想的元器件模型，应该既能正确反映元器件的电学特性又适于在计算机上进行数值求解。

一般来讲，器件模型的精度越高，模型本身也就越复杂，所要求的模型参数个数也越多。

这样计算时所占内存量增大，计算时间增加。

而集成电路往往包含数量巨大的元器件，器件模型复杂度的少许增加就会使计算时间成倍延长。

反之，如果模型过于粗糙，会导致分析结果不可靠。

因此所用元器件模型的复杂程度要根据实际需要而定。

如果需要进行元器件的物理模型研究或进行单管设计，一般采用精度和复杂程度较高的模型，甚至采用以求解半导体器件基本方程为手段的器件模拟方法。

二维准静态数值模拟是这种方法的代表，通过求解泊松方程，电流连续性方程等基本方程结合精确的边界条件和几何、工艺参数，相当准确的给出器件电学特性。

而对于一般的电路分析，应尽可能采用能满足一定精度要求的简单模型（Compact model）。

电路模拟的精度除了取决于器件模型外，还直接依赖于所给定的模型参数数值的精度。

因此希望器件模型中的各种参数有明确的物理意义，与器件的工艺设计参数有直接的联系，或能以某种测试手段测量出来。

目前构成器件模型的方法有两种：一种是从元器件的电学工作特性出发，把元器件看成‘黑盒子’，测量其端口的电气特性，提取器件模型，而不涉及器件的工作原理，称为行为级模型。

这种模型的代表是IBIS模型和S参数。

其优点是建模和使用简单方便，节约资源，适用范围广泛，特别是在高频、非线性、大功率的情况下行为级模型几乎是唯一的选择。

缺点是精度较差，一致性不能保证，受测试技术和精度的影响。

另一种是以元器件的工作原理为基础，从元器件的数学方程式出发，得到的器件模型及模型参数与器件的物理工作原理有密切的关系。

SPICE模型是这种模型中应用最广泛的一种。

SPICE模型、命令介绍SPICE模型、命令介绍下⾯列出常⽤SPICE器件的模型描述。

{ }中的参数是必须的，[ ]中的参数可选，{ }*中的参数需要重复。

此外，每个SPICE模型提供商可能会有其他的参数或命令。

DEVICE：1、C device - Capacitor.C{name} {+node} {-node} [{model}] {value} [IC={initial}]Examples:CLOAD 15 0 20pFCFDBK 3 33 CMOD 10pF IC=1.5v2、D device - Diode.D{name} {+node} {-node} {model} [area]Examples:DCLAMP 14 0 DMOD3、I device - Current Source.I{name} {+node} {-node} [[DC] {value}] [AC {mag} [{phase}]]Examples:IBIAS 13 0 2.3mAIAC 2 3 AC .001IPULSE 1 0 PULSE(-1mA 1mA 2ns 2ns 2ns 50ns 100ns)I3 26 77 AC 1 SIN(.002 .002 1.5MEG)4、J device - Junction FET.J{name} {d} {g} {s} {model} [{area]}Examples:JIN 100 1 0 JFAST5、K device - Inductor Coupling.K{name} L{name} { L{name} }* {coupling}Examples:KTUNED L3OUT L4IN .8KXFR1 LPRIM LSEC .996、L device - Inductor.L{name} {+node} {-node} [model] {value} [IC={initial}]Examples:LLOAD 15 0 20mHL2 1 2 .2e-6LSENSE 5 12 2uH IC=2mA7、M device - MOSFET.M{name} {d} {g} {s} {sub} {mdl} [L={value}] [W={value}] + [AD={value}] [AS={value}] + [PD={value}] [PS={value}]+ [NRD={value}] [NRS={value}]Examples:M1 14 2 13 0 PNOM L=25u W=12uM13 15 3 0 0 PSTRONG8、Q device - Bipolar Transistor.Q{name} {c} {b} {e} [{subs}] {model} [{area}]Examples:Q1 14 2 13 PNPNOMQ13 15 3 0 1 NPNSTRONG 1.59、R device - Resistor.R{name} {+node} {-node} [{model}] {value}Examples:RLOAD 15 0 2k10、S device - Voltage-Controlled Switch.S{name} {+node} {-node} {+control} {-control} {model}Examples:S12 13 17 2 0 SMOD11、T device - Transmission Line.T{name} {A+} {A-} {B+} {B-} Z0={value}[TD={val} | F={val}[NL={val}]]Examples:T1 1 2 3 4 Z0=220 TD=115nsT2 1 2 3 4 Z0=50 F=5MEG NL=0.512、V device - Voltage Source.V{name} {+node} {-node} [[DC] {value}] [AC {mag} [{phase}]]Examples:VBIAS 13 0 2.3mVV AC 2 3 AC .001VPULSE 1 0 PULSE(-1mV 1mV 2ns 2ns 2ns 50ns 100ns)V3 26 77 AC 1 SIN(.002 .002 1.5MEG)13、X device - Subcircuit Call.X{name} [{node}]* {subcircuit name}Examples:X12 100 101 200 201 DIFFAMPCONTROLLED SOURCES14、E device - Voltage Controlled V oltage Source VCVS.E{name} {+node} {-node} {+cntrl} {-cntrl} {gain}E{name} {+node} {-node} POL Y({value}) {{+cntrl} {-cntrl}}* {{coeff}}* Examples: EBUFF 1 2 10 11 1.0EAMP 13 0 POL Y(1) 26 0 50015、F device - Current Controlled Current Source CCCS.F{name} {+node} {-node} {vsource name} {gain}Examples:FSENSE 1 2 VSENSE 10.016、G device - Voltage Controlled Current Source VCCS.G{name} {+node} {-node} {+control} {-control} {gain}Examples:GBUFF 1 2 10 11 1.017、H device - Current Controlled V oltage Source CCVS.H{name} {+node} {-node} {vsource name} {gain}H{name} {+node} {-node} POL Y({value}) { {vsource name} }* {{coeff}}* Examples: HSENSE 1 2 VSENSE 10.0HAMP 13 0 POL Y(1) VIN 500INPUT SOURCES18、EXPONENTIALEXP( {v1} {v2} {trise_delay} {tau_rise} {tfall_delay} {tau_fall) )19、PULSEPULSE( {v1} {v2} {tdelay} {trise} {tfall} {width} {period} )20、PIECE WISE LINEARPWL( {time1} {v1} {time2} {v2} ... {time3} {v3} )21、SINGLE FREQUENCY FMSFFM( {voffset} {vpeak} {fcarrier} {mod_index} {fsignal} )22、SINE WA VESIN( {voffset} {vpeak} {freq} {tdelay} {damp_factor} {phase} )ANALOG BEHA VIORAL MODELING23、V ALUEE|G{name} {+node} {-node} V ALUE {expression}Examples:GMULT 1 0 V ALUE = { V(3)*V(5,6)*100 }ERES 1 3 VALUE = { I(VSENSE)*10K }24、TABLEE|G{name} {+node} {-node} TABLE {expression} = (invalue, outvalue)* Examples: ECOMP 3 0 TABLE {V(1,2)} = (-1MV 0V) (1MV, 10V)25、LAPLACEE|G{name} {+node} {-node} LAPLACE {expression} {s expression} Examples:ELOPASS 4 0 LAPLACE {V(1)} {10 / (s/6800 + 1)}26、FREQE|G{name} {+node} {-node} FREQ {expression} (freq, gain, phase)* Examples:EAMP 5 0 FREQ {V(1)} (1KZ, 10DB, 0DEG) (10KHZ, 0DB, -90DEG)27、POL YE|G{name} {+node} {-node} POL Y(dim) {inputs X} {coeff k0,k1,...} [IC=value] Examples:EAMP 3 0 POL Y(1) (2,0) 0 500EMULT2 3 0 POL Y(2) (1,0) (2,0) 0 0 0 0 1ESUM3 6 0 POL Y(3) (3,0) (4,0) (5,0) 0 1.2 0.5 1.2COEFFICIENTS28、POL Y(1)y = k0 + k1?X1 + k2?X1?X1 + k3?X1?X1?X1 + ...29、POL Y(2)y = k0 + k1?X1+ k2?X2 + k3?X1?X1+ k4?X2?X1 + k5?X2?X2+ k6?X1?X1?X1 + k7?X2?X1?X1 + k8?X2?X2?X1+ k9?X2? X2?X2 + ...30、POL Y(3)y = k0 + k1?X1 + k2?X2 + k3?X3 + k4?X1?X1 + k5?X2?X1 + k6?X3?X1+ k7?X2?X2+ k8?X2?X3 + k9?X3?X3 + ...STATEMENTS31、.AC - AC Analysis..AC [LIN][OCT][DEC] {points} {start} {end}Examples:.AC LIN 101 10Hz 200Hz.AC DEC 20 1MEG 100MEG32、.DC - DC Analysis..DC [LIN] {varname} {start} {end} {incr}.DC [OCT][DEC] {varname} {start} {end} {points}Examples:.DC VIN -.25 .25 .05.DC LIN I2 5mA -2mA 0.1mA VCE 10V 15V 1V 33、.FOUR - Fourier Analysis..FOUR {freq} {output var}*Examples:.FOUR 10KHz v(5) v(6,7)34、.IC - Initial Transient Conditions..IC { {vnode} = {value} }*Examples:.IC V(2)=3.4 V(102)=035、.MODEL – Device Model..MODEL {name} {type}Typename Devname DevtypeCAP Cxxx capacitorIND Lxxx inductorRES Rxxx resistorD Dxxx diodeNPN Qxxx NPN bipolarPNP Qxxx PNP bipolarNJF Jxxx N-channel JFETPJF Jxxx P-channel JFETNMOS Mxxx N-channel MOSFETPMOS Mxxx P-channel MOSFETVSWITCH Sxxx voltage controlled switch Examples:.MODEL RMAX RES (R=1.5 TC=.02 TC2=.005).MODEL QDRIV NPN (IS=1e-7 BF=30)36、.NODESET – Initial bias point guess..NODESET { {node}={value} }*Examples:.NODESET V(2)=3.4 V(3)=-1V37、.NOISE - Noise Analysis..NOISE {output variable} {name} [{print interval}] Examples:.NOISE V(5) VIN38、.PLOT – Plot Output..PLOT [DC][AC][NOISE][TRAN] [ [{output variable}*] Examples: .PLOT DC V(3) V(2,3) V(R1) I(VIN).PLOT AC VM(2) VP(2) VG(2)39、.PRINT – Print Output..PRINT [DC][AC][NOISE][TRAN] [{output variable}*] Examples: .PRINT DC V(3) V(2,3) V(R1) IB(Q13).PRINT AC VM(2) VP(2) VG(5) II(7)40、.PROBE – Save simulation output PSPICE COMMAND. .PROBE [output variable]*Examples:.PROBE.PROBE V(3) VM(2) I(VIN)41、.SENS - Sensitivity Analysis..SENS {output variable}*Examples:.SENS V(9) V(4,3) I(VCC)42、.SUBCKT - Subcircuit Definition..SUBCKT {name} [{node}*]Examples:.SUBCKT OPAMP 1 2 101 10243、.TEMP – Temperature Analysis..TEMP {value}*Examples:.TEMP 0 27 12544、.TF – DC Transfer Function..TF {output variable} {input source name}Examples:.TF V(5) VIN45、.TRAN - Transient Analysis..TRAN {print step value} {final time} [{no print time} [{step ceiling value}]] [UIC] Examples:.TRAN 5NS 100NS。

SPICE的器件模型在介绍SPICE基础知识时介绍了最复杂和重要的电路描绘语句，此中就包含元器件描绘语句。

很多元器件（如二极管、晶体管等）的描绘语句中都有模型要点字，而电阻、电容、电源等的描绘语句中也有模型名可选项，这些都要求后边配以 .MODEL开端的模型描绘语句，对这些特别器件的参数做详尽描绘。

电阻、电容、电源等的模型描绘语句语句比较简单，也比较简单理解，在 SPICE基础中已介绍，就不再重复了；二极管、双极型晶体管的模型虽也做了些介绍，但不够详尽，是本文介绍的要点，以便能够自己制作器件模型；场效应管、数字器件的模型过于复杂，太专业，一般用户自己难以制作模型，只做简单介绍。

元器件的模型特别重要，是影响剖析精度的重要要素之一。

但模型中波及太多图表，特别是好多半学公式，都是在 WORD下编写后再转为 JEPG图像文件的，很繁琐和耗时，因此只好介绍要点。

一、二极管模型：1.1理想二极管的I-V特征：1.2实质硅二极管的I-V 特征曲线：折线1.3DC大信号模型：1.4电荷储存特征：1.5大信号模型的电荷储存参数Qd：1.6温度模型：1.7二极管模型参数表：二、双极型晶体管BJT模型：2.1Ebers-Moll静态模型：电流注入模式和传输模式两种电流注入模式：传输模式：在不一样的工作地区，极电流Ic Ie的工作范围不一样，电流方程也各不同样：2.1.4 Early效应：基区宽度调制效应带Rc、Re、Rb的传输静态模型：正向参数和反向参数是相对的，基极接法不变，而发射极和集电极交换所对应的两种状态，分别称为正向状态和反向状态，与此对应的参数就分别定义为正向参数和反向参数。

2.2Ebers-Moll大信号模型：2.3Gummel-Pool 静态模型：2.4Gummel-Pool 大信号模型：拓扑构造与 Ebers-Moll大信号模型同样，非线性储存元件电压控制电容的方程也同样2.5BJT 晶体管模型总参数表：三、金属氧化物半导体晶体管MOSFET模型：3.1一级静态模型：Shichman-Hodges模型3.2二级静态模型（大信号模型）：Meyer 模型电荷储存效应：PN结电容：3.3三级静态模型：3.2MOSFET模型参数表：一级模型理论上复杂，有效参数少，用于精度不高场合，快速大略预计电路二级模型可使用复杂程度不一样的模型，计算许多，经常不可以收敛三级模型精度与二级模型同样，计算时间和重复次数少，某些参数计算比较复杂四级模型 BSIM，合用于短沟道（ <3um）的剖析， Berkley 在 1987 年提出四、结型场效应晶体管JFET模型：鉴于 Shichman-Hodges模型4.1N 沟道 JFET静态模型：4.2JFET 大信号模型：4.3JFET 模型参数表：五、GaAs MESFET模型：分两级模型（肖特基结作栅极）GaAs MESFET模型参数表：六、数字器件模型：6.1标准门的模型语句：.MODEL <(model)name> UGATE 模[型参数 ] 标准门的延缓参数：6.2三态门的模型语句：.MODEL <(model)name> UTGATE 模[型参数 ]三态门的延缓参数：6.3边缘触发器的模型语句：.MODEL <(model)name> UEFF [模型参数 ]边缘触发器参数：JKFF nff preb,clrb,clkb,j*,k*,g*,gb* JK 触发器，后沿触发DFF nff preb,clrb,clk,d*,g*,gb* D触发器，前沿触发边缘触发器时间参数：6.4钟控触发器的模型语句：.MODEL <(model)name> UGFF [模型参数 ]钟控触发器参数：SRFF nff preb,clrb,gate,s*,r*,q*,qb* SR 触发器，时钟高电平触发DLTCH nff preb,clrb,gate,d*,g*,gb* D 触发器，时钟高电平触发钟控触发器时间参数：6.5可编程逻辑阵列器件的语句：U <name><pld type> (<#inputs>,<#outputs>)<input_node>*<output_node># +<(timing model)name> <(io_model)name> [FILE=<(file name) text value>]+[DATA=<radix flag>$ <program data>$][MNTYMXDLY=<(delay select)value>]+[IOLEVEL=<(interface model level)value>]此中： <pld type> 列表<(file name) text value>JEDEC格式文件的名称，含有阵列特定的编程数据JEDEC文件指准时， DATA语句数据可忽视<radix flag> 是以下字母之一： B 二进制O 八进制X 十六进制<program data> 程序数据是一个数据序列，初始都为 0PLD 时间模型参数：七、数字 I/O 接口子电路：数字电路与模拟电路连结的界面节点， SPICE自动插入此子电路子电路名（ AtoDn 和 DtoAn）在 I/O 模型中定义，实现逻辑状态与电压、阻抗之间的变换。

模拟电路模型常见的有pspice、hspice、通用spice、ti_spice、ISPICE模型。

Prospice（Proteus，采用spice3f5）一、一般元件1、电阻温度特性：。

L1:A, MUTUAL_B=0.5L1:B二、半导体器件1、二极管（19个参数）对于硅二级管，工作电流大概为10uA-100A。

IS为0.01-10uA。

硅整流二极管为5-40uA，稳压二极管为0.1-5uA，发光二极管1-100uA。

对于锗二极管，工作电流100uA-100mA。

IS为10-1000uA。

100mV，ID/IS=45。

200mV，ID/IS=2194。

300m，VID/IS=10^5。

500mV，ID/IS=2.5*10^8。

600mV，ID/IS=1.2*10^10。

700m，VID/IS=5.7*10^11。

1.1 DC模型：Ut=k*T/q=1.3806226e-23*300.15/1.6021918e-19 =0.025864186伏。

推出Ut*ln(10)=0.05955449。

1.2 大信号模型的电荷存储参数Qd：1.3温度模型：φ(T2)=T2/T1*φ(T1)-2*K*T2/q*ln(Is2/Is1);1.4噪声模型1.5IS, RS and CJO are scaled by the area factor。

1.6 直流参数的推导（参数Is、N、Rs）1、Ud=Id*Rs+Ut2*N*ln(Id/IS)方程：设Id=100mA。

① Ud=Id*Rs+Ut2*N*ln(Id/IS)=0.338221② Ud1=Id*e*Rs+Ut2*N+Ut2*N*ln(Id/Is)=0.535911③ Ud2=Id*10*Rs+Ut2*N*ln(10)+Ut2*N*ln(Id/IS)=1.29777②-① Id*(exp(1)-1)*Rs+Ut2*N=0.19769;③-① Id*9*Rs+Ut2*N*log(10)=0.959549;推出Rs=0.9999999，N=0.99990887。

SPICE 仿真和模型简介1、SPICE 仿真程序电路系统的设计人员有时需要对系统中的部分电路作电压与电流关系的详细分析，此时需要做晶体管级仿真（电路级），这种仿真算法中所使用的电路模型都是最基本的元件和单管。

仿真时按时间关系对每一个节点的I/V 关系进行计算。

这种仿真方法在所有仿真手段中是最精确的，但也是最耗费时间的。

SPICE（Simulation program with integrated circuit emphasis）是最为普遍的电路级模拟程序，各软件厂家提供提供了Vspice、Hspice、Pspice 等不同版本spice 软件，其仿真核心大同小异，都是采用了由美国加州Berkeley 大学开发的spice 模拟算法。

SPICE 可对电路进行非线性直流分析、非线性瞬态分析和线性交流分析。

被分析的电路中的元件可包括电阻、电容、电感、互感、独立电压源、独立电流源、各种线性受控源、传输线以及有源半导体器件。

SPICE 内建半导体器件模型，用户只需选定模型级别并给出合适的参数。

2、元器件模型为了进行电路模拟，必须先建立元器件的模型，也就是对于电路模拟程序所支持的各种元器件，在模拟程序中必须有相应的数学模型来描述他们，即能用计算机进行运算的计算公式来表达他们。

一个理想的元器件模型，应该既能正确反映元器件的电学特性又适于在计算机上进行数值求解。

一般来讲，器件模型的精度越高，模型本身也就越复杂，所要求的模型参数个数也越多。

这样计算时所占内存量增大，计算时间增加。

而集成电路往往包含数量巨大的元器件，器件模型复杂度的少许增加就会使计算时间成倍延长。

反之，如果模型过于粗糙，会导致分析结果不可靠。

因此所用元器件模型的复杂程度要根据实际需要而定。

如果需要进行元器件的物理模型研究或进行单管设计，一般采用精度和复杂程度较高的模型，甚至采用以求解半导体器件基本方程为手段的器件模拟方法。

二微准静态数值模拟是。