硬件開(kāi)發(fā)者的好消息來(lái)了！東芝公司已在網(wǎng)上發(fā)布用于PSpice?和LTspice?的MOSFET器件SPICE模型，以及具有高瞬態(tài)特性重現(xiàn)性的高精度SPICE模型，可幫助工程師更精確地模擬MOSFET的瞬態(tài)特性。今天就來(lái)帶大家一起認(rèn)識(shí)一下東芝的模型對(duì)廣大工程師的重要意義。

作為最早的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件，電路仿真軟件SPICE今天仍然是最重要的軟件之一?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有SPICE就沒(méi)有電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化這個(gè)產(chǎn)業(yè)，也就沒(méi)有今天的半導(dǎo)體工業(yè)。目前SPICE廣泛應(yīng)用在仿真模擬電路、混合信號(hào)電路、精確數(shù)字電路以及建立SoC的時(shí)序和功耗單元庫(kù)、分析系統(tǒng)級(jí)的信號(hào)完整性等領(lǐng)域。

SPICE模型是由SPICE仿真器使用的基于文本描述的電路器件，由模型方程式和模型參數(shù)兩部分組成，它能夠用數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)不同情況下元件的電氣行為，是影響分析精度的重要因素之一。SPICE模型從最簡(jiǎn)單的對(duì)電阻等無(wú)源元件只用一行的描述到使用數(shù)百行描述的極其復(fù)雜的電路，可對(duì)電路進(jìn)行非線性直流分析、非線性瞬態(tài)分析和線性交流分析。SPICE內(nèi)建半導(dǎo)體器件模型，用戶只需選定模型級(jí)別并給出合適的參數(shù)，通過(guò)把SPICE模型與仿真器的算法非常緊密地聯(lián)接起來(lái)，可以獲得更好的分析效率和分析結(jié)果。

之前東芝公司已經(jīng)發(fā)布的SPICE模型（東芝稱之為G0模型）屬于標(biāo)準(zhǔn)器件模型，因其具有快速的計(jì)算速度而適合功能檢查，而東芝公司此次開(kāi)始發(fā)布的SPICE模型（也稱為G2模型）將增強(qiáng)I_D-V_DS曲線的高電流區(qū)域特性和寄生電容的電壓相關(guān)特性的重現(xiàn)性，使得我們能夠以更接近實(shí)際測(cè)量值的更高精度來(lái)模擬開(kāi)關(guān)特性。
圖1顯示了低壓MOSFET器件的電阻負(fù)載開(kāi)關(guān)關(guān)斷波形和中高壓MOSFET器件的電感負(fù)載開(kāi)關(guān)關(guān)斷波形的實(shí)際測(cè)量值，以及G0模型和G2模型的模擬波形。

圖1 電阻負(fù)載開(kāi)關(guān)關(guān)斷波形比較圖

圖2 電感負(fù)載開(kāi)關(guān)關(guān)斷波形比較圖

由圖1和圖2可見(jiàn)，G2模型重現(xiàn)了接近于實(shí)際測(cè)量值的波形，可以在桌面上更為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)功率轉(zhuǎn)換效率和EMI等噪聲，從而提高工作效率，并有助于縮短開(kāi)發(fā)周期。在您的實(shí)際工作中，請(qǐng)使用G0模型檢查操作，無(wú)需花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，并使用G2模型準(zhǔn)確了解特性。請(qǐng)務(wù)必嘗試G2模型，因?yàn)樗鼘⒂行У剡M(jìn)行更精確的模擬（如損耗特性）。

目前，東芝公司已經(jīng)向公眾發(fā)布一些該模型的低壓MOSFET和車載MOSFET產(chǎn)品，東芝公司還計(jì)劃將該產(chǎn)品系列陸續(xù)擴(kuò)展到其它產(chǎn)品，包括中高壓MOSFET產(chǎn)品。

G0模型和G2模型如何應(yīng)用和下載呢？在東芝公司的官網(wǎng)上您可以訪問(wèn)如下地址獲取https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/knowledge/highlighted-contents/articles/simulating-the-transient-characteristics-of-mosfet-more-accurately.html

G0和G2模型可從上述鏈接目的地下載。選擇所需模型并相應(yīng)的按鈕如

將下載具有以下名稱的zip文件。（其中，G0模型使用G0庫(kù)和符號(hào)，G2模型使用G2庫(kù)和符號(hào)。）

關(guān)于 PSpice 模型： (產(chǎn)品名稱)_PSpice_（注冊(cè)日期）.zip

關(guān)于 LTspice 模型： (產(chǎn)品名稱)_LTspice_（注冊(cè)日期）.zip

對(duì)其進(jìn)行解壓縮，解壓縮文件夾中總共有四個(gè)文件：G0和G2模型的庫(kù)文件和符號(hào)文件。

關(guān)于PSpice

（產(chǎn)品名稱）_G0_00_PSpice_revX.lib       PSpice的G0模型庫(kù)文件
（產(chǎn)品名稱）_G0_00_PSPICE_REVX.OLB       PSpice的G0模型符號(hào)文件
（產(chǎn)品名稱）_G2_00_PSpice_revX_enc.lib   PSpice的G2模型庫(kù)文件
（產(chǎn)品名稱）_G2_00_PSPICE_REVX_ENC.OLB   PSpice的G2模型符號(hào)文件

關(guān)于LTspice

（產(chǎn)品名稱）_G0_00_LTspice_revX_enc.lib   LTspice的G0模型庫(kù)文件
（產(chǎn)品名稱）_G0_00_LTspice_revX_enc.asy   LTspice的G0模型符號(hào)文件
（產(chǎn)品名稱）_G2_00_LTspice_revX_enc.lib   LTspice的G2模型庫(kù)文件
（產(chǎn)品名稱）G2_00_LTspice_revX_enc.asy    LTspice的G2模型符號(hào)文件

其中，RevX是版本號(hào)，版本1，版本2等，G0模型使用G0庫(kù)和符號(hào)，G2模型使用G2庫(kù)和符號(hào)。

SPICE里面自帶了很多模型。像無(wú)源元件電阻，電容，電感等等，以及有源器件二極管，雙極管等。在諸多SPICE模型中，花樣最多的，變化最頻繁的，復(fù)雜度最高的，當(dāng)屬M(fèi)OSFET的模型了?？梢哉f(shuō)誰(shuí)家的SPICE支持的MOSFET模型越多，誰(shuí)的SPICE用戶群就越大。此次東芝公司在網(wǎng)上發(fā)布的就是用于PSpice^?和LTspice^?的MOSFET器件SPICE模型。除了目前已發(fā)布的模型外，東芝還開(kāi)始發(fā)布具有高瞬態(tài)特性重現(xiàn)性的高精度SPICE模型。這些模型的發(fā)布，極大簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)者使用SPICE進(jìn)行模擬MOSFET工作的流程，讓開(kāi)發(fā)者能夠輕松應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的系統(tǒng)硬件仿真，東芝的SPICE模型將會(huì)大幅縮短開(kāi)發(fā)者進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的時(shí)間，幫助用戶更快的將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。