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Multisim仿真软件中三极管模型参数的确定

2014-11-07卢敦陆

现代电子技术 2014年21期

卢敦陆

摘 要: Multisim仿真软件元件库中找不到特定型号三极管时,常常需要新建三极管模型并确定模型参数。从电流特性、输出特性等七个方面分析了三极管G?P模型参数的物理意义,并且通过实例说明了通常情况下三极管模型参数的估算方法。对于模型参数的准确性通过实验的方法加以验证,表明这种估算方法具有较好的仿真度和实用性。

关键词: 三极管; G?P模型; 模型参数; 估算方法

中图分类号: TN112?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2014)21?0120?04

Determination of transistor model parameters in Multisim simulation software

LU Dun?lu

(College of Mechanical and Electronic Engineering, Guangdong Vocational Institute of Science and Technology, Guangzhou 510640, China)

Abstract: If a specific transistor can not be found in the component library of Mulitisim simulation software, a new transistor model need to be established and its parameters should be determined. The physical meaning of the transistor G?P model parameters is elaborated in this paper in 7 aspects, such as current characteristics, output characteristics, etc. Furthermore, the estimation method of transistor model parameters is illustrated by an instance in normal situation. The accuracy of the model parameters was verified in the experiment. The experiment results indicate that the proposed method is of good simulation performance and practicality.

Keywords: transistor; G?P model; model parameter; estimation method

0 引 言

三极管是最常用的电子器件,Multisim是最常用的电子电路仿真软件。Multisim仿真软件中有三极管元件库,但在实际工作中有些特定型号的三极管在库中是没有的,这就需要用户根据相关资料(如晶体管手册或厂家提供的数据)进行创建。由于三极管仿真模型参数有42个之多,而晶体管手册或厂家提供的数据是非常有限的,这就需要充分理解模型参数的含义,并根据仿真的需要来确定相关的主要参数。

1 二极管仿真模型参数

三极管由两个PN结构成,为了更好理解三极管的模型参数,先简要介绍二极管模型参数。

二极管的仿真模型如图1所示[1],[RS]代表二极管的体电阻,电流源代表二极管PN结的伏安特性,[CD]代表二极管的结电容。

1.1 电流特性

对于理想二极管:

[ID=ISeqV′DKT-1≈ISeV′D26mv-1] (1)

式中:[IS]代表二极管的反向饱和电流;[q=]1.6×10?19 C(一个电子的电荷量);[K=]1.38×10-23 J/K(玻尔兹曼常数),[T]为开氏温度(在常温下[T=]300 K)[2]。但考虑到PN结的空间电荷区的复合效应,上面的公式修正为:

[ID=ISeqV′DnKT-1] (2)

式中:[n]为PN结的发射系数,大小为1~2,对于理想二极管[n=1。……

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