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1、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
2、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：理想二极管的I-V 特性：实际硅二极管的I-V 特性曲线：折线DC大信号模型：电荷存储特性：大信号模型的电荷存储参数Qd：温度模型：二极管模型参数表：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 二、双极型晶体管BJT 模型：Ebers-Moll静态模型： 电流注入模式和传输模
3、式两种电流注入模式：传输模式：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： 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。Ebers-Moll大信号模型： Gummel-Pool 静态模型： 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精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下
4、载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 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：一级静态模型：Shichman-Hodges 模型二级静态模型（大信号模型）：Meyer 模型电荷存储效应：PN结电容：三级静态模型：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， B
5、erkley在 1987 年提出四、结型场效应晶体管JFET模型： 基于 Shichman-Hodges 模型精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - - N沟道 JFET静态模型： JFET 大信号模型： 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：标准门的模型语句：.MODEL UGATE 模型参数 标准门的延迟参数：三态门的模型语句：.MOD
6、EL UTGATE 模型参数 三态门的延迟参数：边沿触发器的模型语句：.MODEL 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， 前沿触发精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 边沿触发器时间参数：钟控触发器的模型语句：.MODEL UGFF 模型参数 钟控触发器参数：SRFF
7、 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：可编程逻辑阵列器件的语句：U (,) * #+ FILE=+DATA=$ $MNTYMXDLY=+IOLEVEL=其中： 列表 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 是下列字母之一：B 二进制 O 八进制 X 十六进制精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - -
8、 - - - - - -第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 程序数据是一个数据序列，初始都为0 PLD 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。 N 模型： 数字输入N模型将逻辑状态 （1 0 X Z ）转换成相对应的电压、阻抗。数字模拟器的N模型语句： N +DGTLNET= IS=(initial state)数字文件的N模型语句： N +SIGNAME= IS=(initial state)模型
9、语句： .MODEL DINPUT (模型参数 )模型参数表： O 模型： 将模拟电压转换为逻辑状态（1 0 X Z ），形成逻辑器件的输入级。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 节点状态由接口节点和参考节点之间的电压值决定，将该电压值与当前电压序列进行比较，如果落在当前电压序列中，则新状态与原状态相同；如果不在当前电压序列中，则从S0NAME 开始检查，第一个含有该电压值的电压序列可确定为新状态。如果没有电压序列包含这个电压值，则
10、新状态为？（状态未知）。数字模拟器的O模型语句： O +DGTLNET= 数字文件的O模型语句： O +SIGNAME=模型语句： .MODEL DOUTPUT ( 模型参数 )模型参数表：八、数学宏模型：作为电路功能块或实验仪器插入电路系统中，代替或模拟电路系统的部分功能，有24 种电压加法器：电压乘法器：电压除法器：电压平方： 基本运算方程：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 理想变压器：电压求平方根：方程三角波 / 正弦波转换
11、器：三角波峰 - 峰值为 2V，其中 C=PI/2电压相移：电压积分器：电压微分器：电压绝对值：（略）电压峰值探测器：（略）频率乘法器：频率除法器：频率加法器 / 减法器：相位探测器：传输线：模拟信号延迟（略）施密特触发器：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 为避免不收敛，不使用 DC扫描， 将模型中加入PWL 源，产生缓变上升/ 下降斜波，与瞬态分析效果相同电压取样 - 保持电路：（略）脉冲宽度调制器：（略）电压幅度调制器：（略）
12、电压对数放大器：（略）N次根提取电路：拉氏变换：（略）九、系统方程宏模型：可作为功能块代替某些未知的电路或不需要分析的电路，插入电路中，使电路系统的分析变得简单明了。积分器子电路：作为求解微分方程组的基本运算部件，可在10MHz下工作子电路描述文件：* Integrator Subcircuit . Subckt int 1 2 Gi 0 2 1 0 1u Ci 2 0 1uf Ro 2 0 1000MEG .ENDS INT 电感型微分电路：受控源 G的控制电压为Vin ，输出电流i 电容型微分电路：网络函数的SPICE模型： 高阶网络函数可分解为几个较简单的一阶、二阶函数，用级联和耦合结构来实现十、非线性器件的模型：电容型传感器：检测元件是非线性电容精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 光敏电阻： 时变电阻变容二极管：压控电容精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - - -