Base de données

PElectro

Bases de données

Cette aide décrit les paramètres des composants répertoriés dans des bases de données utilisées par PElectro. Un logiciel de saisie des composants actifs est disponible pour étendre à partir des DataSheets ou NetLists la liste disponible.

Sommaire

L’aide du programme de gestion de base de données de ‘PElectro’ comporte la fenêtre suivante.

Fenêtre Principale

La fenêtre est la suivante :

La fenêtre est composée d’une gestion de base de données.

La gestion de base de données "DBPElectro.db3", permet de sélectionner une table. Les tables disponibles sont:

- "Diodes" pour les diodes,

- "Transistors" pour les transistors,

- "Tec" pour les transistors à effet de champ.

- "Mos" pour les Mosfet,

- "AOp" pour les amplificateurs opérationnels.

- "Quartz" pour les quartz.

- "CMos" pour les CMOS.

Le choix peut se faire sur une partie du nom de la table. L’ouverture de la table se fait par le bouton 'Ouvrir’.

Le premier champ des fichiers ici NUMCOMPO doit commencer à 1 et s’incrémenter de 1 en 1. Un Utilitaire de saisie (Saisies) permet de créer, de modifier les enregistrements.

Les bases de données utilisées par le Programme d’électronique “PElectro” sont :

- Les Diodes dont la structure figure dans cette aide.

- Les Transistors dont la structure figure aussi dans cette aide.

- Les Transistors à effet de champ dont on trouve la structure dans l’aide.

- Les Transistors MOS dont la structure est donnée dans l’aide.

- Les Amplificateurs Opérationnels dont les caractéristiques sont données dans l’aide.

- Les Quartz dont les caractéristiques sont données dans l’aide.

- Les CMOS dont les caractéristiques sont données dans l’aide.

Structure de la base de données des diodes

TYPEDIODE 1: Diodes normales, 2: Zener, 3: Schottky, 4: Tunnel,

5: Varicap et 6: Photoréceptrice.

La signification des champs est la suivante pour les diodes normales, Zener, Schottky, Varicap et Photoréceptrice :

CP Capacité de transition en Farad.

PN0 Concentration des trous côté N en m-3.

E Permittivité du milieu (12 pour le silicium).

A Constante spécifique du matériau en m-3.T-3/2.

M Exposant de la capacité de transition entre 1/3 et ½. NetList FC.

RD Résistance des contacts en Ohm. NetList RS.

T Température maximale de la jonction.

W Puissance maximale.

RTja Coefficient de température.

UBR Tension d’avalanche en Volts. NetList BV.

URM Efficacité quantique pour diode photoréceptrice.

IFSM Courant maximum en Ampère.

Lambda Lambda pour diode photoréceptrice.

S Section de la jonction en Mètre (m).

NR Coefficient d'émission de ISR. NetList NR.

IKF Affaiblissement du courant élevé. NetList IKF.

TOL Tolérance de la tension Zener.

N Environ 2 pour le germanium, de 1 à 2 pour le silicium. NetList N.

COUDE Coefficient de la tension d’avalanche. NetList M.

DIFE Largeur du Gap en eV. Si = 1,12eV, Ge = 0,66eV. NetList EG.

DP Constante de diffusion des trous en m2/s. µp*Ut.

TP Durée de vie des trous en seconde (s).

DN Constante de diffusion des électrons en m2/s. µn*Ut.

TN Durée de vie des électrons en s.

ND Nombre volumique des donneurs en m-3.

NA Nombre volumique des accepteurs en m-3.

IBV Courant de coude à la tension d’avalanche. NetList IBV.

VELO Mobilité des électrons dans le matériau.

EXPO Exposant de variation de la mobilité des électrons avec la température.

VELOP Mobilité des trous dans le matériau.

EXPOP Exposant de variation de la mobilité des trous avec la température.

La signification des champs est la suivante pour les diodes Tunnel :

CP Courant de pic (Ipic).

PN0 Courant de vallée (Ival).

E Capacité parasite en Farad.

A Constante marquant la pente de résistivité négative.

UBR Tension de pic (Vpic).

URM Tension de vallée (Vval).

RD Résistance des contacts en Ohms.

Formules des diodes

Ut = k*Ta/e

µp = VELOP*power(300/Ta,EXPOP)

µn = VELO*power(300/Ta,EXPO)

Diodes tunnel :

i = CP*(V/UBR)*exp(1-(V/UBR))+PN0*exp(A*(V-URM))+PN0*exp((V-URM)/Ut)

Autres :

Ni =A*Ta**3/2*exp(-DIFE/(2*k*Ta))

Ub0 = Ut*ln(NA*ND/Ni*Ni) NetList VJ

Lp = sqrt(DP*TP)

Ln = sqrt(DN*TN)

ep = e0*E

L0 = sqrt((2*ep/(e*NA)+2*ep/(e*ND))*Ub0)

Diodes Schottky :

IS = S*1.2E6*Ta**2*exp(-Ub0/Ut) NetList IS

Autres :

IS =S*e*Ni**2*(DP/(Lp*ND)+DN/(Ln*NA)) NetList IS

i = IS*(exp(V/(N*Ut))-1)*sqrt(IKF/(IKF+IS*(exp(V/(N*Ut))-1))+Irec*(sqr(1-V/VJ)+0.005)**(M/2)

Photoréceptrice :

µn = me*µn/e

µp = URM*µp/e

µp = (µp+µn)/2

wLambda = 2*Pi*C/Lambda

if NA < ND then

wp = sqr(e)*ND/(me*e0)

else

wp = sqr(e)*NA/(me * e0)

cAbs = 4*Pi*wp*wLambda/(µp*Lambda*(sqr(sqr(w0)-sqr(wLambda))+sqr(wLambda/µp)))

Eg = 1.24E-6/Lambda

Re = 1-sqr((sqrt(E)-1)/(sqrt(E)+1))

w = L0*V

i = i-e*Re*S*Taux*(Flux*Lambda/(6.62607004E-34*C))*(1-exp(-cAbs*w)/(1+cAbs*Lp))

Capacité transition :

Ct = (ep*S/L0)/(1-(V/Ub0)**M) NetList CJO

Diodes Varicap etSchottky :

i = Cp*(V-vp)/T+i

Capacité diffusion :

Cd =(1/Ut)*(e*Lp*PN0/2)*exp(V/Ut)*S

Irs = e*Ni*S*L0/(2*sqrt(TP*TN))

Si V<Ub0 Iinv =Irs*(1-V/Ub0)**M

Irec = Irs*(exp(V/(NR*Ut))-1)/(exp(V/(2*NR*Ut))+1)

i = (Ct+Cp+Cd)*(V-vp)/T+i-Iinv+Irec

Structure de la base de données des Transistors

La signification des champs est la suivante pour les Transistors :

TRANTYPE 1 pour NPN et 2 PNP.

ExpoP Exposant de variation de la mobilité des trous avec la température.

Nb Concentration en électrons (NPN) dans la base en m-3.

NR Coefficient d’idéalité reverse (NetList NR).

WB Longueurde la base en mètre.

VeloP Mobilité des trous dans le matériau.

MJE Exposant 1/3 (progressive linéaire) à ½ (abrute) émetteur (NetList MJE).

WE Longueur de l’émetteur en mètre.

Ne Concentration en trous (NPN) dans l’émetteur en m-3.

Nc Concentration en trous (NPN) dans le collecteur en m-3.

TE Durée de vie des trous (NPN) en seconde côté émetteur.

TC Durée de vie des trous (NPN) en seconde côté collecteur.

RBM Résistance de base minimum (NetList RBM).

IRB Courant de base à mi-chemin (NetList IRB).

CTE Capacité de transition d’émetteur-base en farad (NetList CJE).

CTC Capacité de transition de collecteur-base en farad (NetList CJC).

TB Durée de vie des électrons (NPN) en seconde côté base.

Wc Longueur du collecteur en mètre.

RC Résistance de collecteur en Ohm (NetList RC).

RE Résistance d’émetteur en Ohm (NetList RE).

RB Résistance de base en Ohm (NetList RB).

XTF Coefficient dépendant du temps de transit (NetList XTF).

ITF Temps de transit dépendant de Ic (NetList ITF).

Tjmax Température maximale de la jonction.

Rtja Coefficient de température en °C/W.

NSC Coefficient d’idéalité r de ISC (NetList NC).

UA Tension EARLY en volts (NetList VAF).

UB Tension LATE en volts (NetList VAR).

MJC Exposant 1/3 (progressive linéaire) à ½ (abrute) collecteur (NetList MJC).

S Section de la jonction en mètre.

Ns Coefficient d’idéalité foward. 2 pour Germanium, de 1 à 2 pour Silicium (NetList NF).

Icmax Courant maximum de collecteur en ampère (A).

Vcbmax Tension collecteur-base maximale en volts.

Vcemax Tension collecteur-émetteur maximale en volts.

Vbemax Tension base-émetteur maximale en volts.

Ptot Puissance maximale en watts.

A Constante spécifique du matériau en m-3.T-3/2.

DIFE Largeur du Gap en eV. Si = 1,12eV, Ge = 0,66eV (NetList EG).

nf Coefficient d’idéalité de ISE (NetList NE).

E permittivité diélectrique (12 pour le silicium).

NK Coefficient d'abattement du courant élevé.

Velo Mobilité des électrons dans le matériau.

Expo Exposant de variation de la mobilité des électrons avec la température.

IKF Affaiblissement du courant élevé forward beta (NetList IKF).

IKR Affaiblissement du courant élevé inverse beta (NetList IKR).

ISE Fuite du courant de saturation de base (NetList ISE).

ISC Fuite du courant de saturation du collecteur (NetList ISC).

FC Coefficient de la capacité de depletion de polarisation direct (NetList FC).

VTF Temps de transit dépendant de Vbc (NetList VTF).

CJS Capacité du substrat (NetList).

GAMMA Facteur de dopage de la région épitaxiale (NetList GAMMA).

ISS Courant de saturation du substrat (NetList ISS).

MJS Exposant de gradation du substrat (NetList MJS).

NSUB Coefficient d'émission du courant du substrat (NetList NS).

QCO Charge de la région épitaxiale (NetList QCO).

RCO Résistance région épitaxiale (NetList RCO).

VG Gap quasi-saturation (NetList VG).

VJS Potentiel interne du substrat (NetList VJS).

VO Tension du genou quasi-saturation (NetList VO).

XCJC Fraction de CJC connecté à l'intérieur de RC (NetList XCJC).

XCJC2 Fraction de CJC connecté à l'extérieur de RC (NetList XCJC2).

XCJS Fraction de CJS connecté à l'intérieur de RC (NetList XCJS).

Formules des Transistors

Ut = k*Ta/e

Ni =A*(Ta)**(3/2)*exp(-DIFE*e/(2*k*Ta))

µp = VeloP*power(300/Ta,ExpoP)

µn = Velo*power(300/Ta,Expo)

Pe = Ni*Ni/Ne

Pc = Ni*Ni/Nc

NB = Ni*Ni/Nb

DP = µp*Ut

DN = µn*Ut

LE = sqrt(TE*DP)

LB = sqrt(TB*DN)

LC = sqrt(TC*DP)

BetaF =1/((DP*Pe*WB)/(DN*NB*LE)*coth(WE/LE)*sinh(WB/LB)+cosh(WB/LB)-1) (NPN) NetList BF

BetaR =1/((DP*Pc*LB)/(DN*NB*LC)*coth(Wc/LC)*sinh(WB/LB)+cosh(WB/LB)-1) (NPN) NetList BR

Iso =e*S*DN*NB/(LB*sinh(WB/LB)) (NPN) NetList IS

Ub0E = Ut * ln(Nb*Ne/(Ni*Ni)) NetList VJE

iBE =Iso/BetaF*(exp(V/(Ut*Ns))-1)+ISE*(exp(V/(Ut*nf))-1)

Ub0C = Ut * ln(Nb*Nc/(Ni*Ni)) NetList VJC

iBC =Iso/BetaR*(exp(V/(Ut*NR))-1)+ISE*(exp(V/(Ut*nr))-1)

i courant avalanche= iBC/(1-(V/VCB)**N)

Structure de la base de données des JFET

La signification des champs est la suivante pour les JFET :

TECTYPE 1 pour JFET à canal N, 2 pour JFET à canal P.

Nd Concentration du canal en atomes donneur en m-3.

Na Concentration de la grille en atomes accepteurs en m-3.

A Constante spécifique du matériau en m-3.T-3/2.

Wi Largeur du gap en eV. Si = 1,12eV.

l La largeur du barreau en mètre.

d L’épaisseur du barreau en mètre.

L2 La longueur en mètre.

Fep Permittivité du milieu 12 pour le silicium.

Cgs Capacité grille-source en farad. NetList CGS.

Cdg Capacité drain-grille en farad. NetList CGD.

Ns Coefficient d'émission porte P-N. NetList N.

Rs Résistance de la source en Ohm. NetList RS.

Rd Résistance du drain en Ohm. NetList RD.

Idmax Courant maximum du drain en ampère.

Vdsmax Tension drain-source maximale en volts.

Pmax Puissance maximale admissible en watts.

Tjmax Température maximale de la jonction.

Rtja Coefficient de température en °C/W.

M Type de jonction (progressive linéaire 1/3 à abrupte ½). NetList M.

Vx Tension de Early en volts. NetList LAMBDA.

Velo Mobilité des électrons dans le matériau.

Expo Exposant de variation de la mobilité des électrons avec la température.

VeloP Mobilité des trous dans le matériau.

ExpoP Exposant de variation de la mobilité des trous avec la température.

TN Durée de vie des électrons en seconde (s).

TP Durée de vie des trous en seconde (s).

Formules des JFET

ep = e0*Fep

Ni = A*(Ta)**(3/2)*exp(-Wi*e/(2*k*Ta))

Ut =(k*Ta/e)*ln(Nd*Na/(Ni*Ni)) NetList PB

µn = Velo*(300/Ta)**Expo

µp = VeloP*(300/Ta)**ExpoP

Go = e*Nd*µ(n ou p)*l*d/L2 NetList BETA

Vp1 = e*Nd*(d**2)/(2*ep) NetList VTO

Non saturé :

i = Go*(Vds-(2/(3*sqrt(Vp1)))*((Ut-Vgs+Vds)**3/2-(Ut-Vgs)**3/2)

Saturé :

x = 1-Vsat/Vp1

i =(Go*Vp1/3)*(1-(3*x)+2*(x)**3/2)*(1+(Vds-Vsat)/Vx)

Deux diodes grille/source:

Ut = k*Ta/e; Dn = Ut*µn; Dp = Ut*µp

Ln = sqrt(Dn*TN); Lp = sqrt(Dp*TP)

IS = e*sqr(Ni)*(Dp/(Lp+Nd)+Dn/(Ln+Na))*d NetList IS

Structure de la base de données des MOS

La signification des champs est la suivante pour les MOS :

MOSTYPE 1 pour NMOS à canal N, 2 pour PMOS à canal P.

Na Concentration de la grille en atomes accepteurs en m-3.

Wi Largeur du gap en eV. Si = 1,12eV.

l La largeur de la grille exprimée en mètre. NetList W.

d L’épaisseur de l’isolant exprimée en mètre. NetList TOX.

L2 La longueur du canal en mètre. NetList L.

Fep Permittivité du milieu 12 pour le silicium.

Cdb Capacité drain-substrat en farad. NetList CBD.

Csb Capacité source-substrat en farad. NetList CBS.

IS Courant de saturation substrat P-N. NetList IS.

Rs Résistance de la source en Ohm. NetList RS.

Rd Résistance du drain en Ohm. NetList RD.

Idmax Courant maximum du drain en ampère.

Vdsmax Tension drain-source maximale en volts.

Pmax Puissance maximale admissible en watts.

RTja Coefficient de température en °C/W.

Tmax Température maximale de la jonction en °C.

Eox Permittivité électrique de l’oxyde.

Ns Coefficient d'émission substrat P-N. NetList N.

Wm Travail de sortie du métal.

Xs Affinité électronique du silicium (exemple 4,01 eV).

Nox Charges stockées dans l’isolant exprimées en m2.

A Constante spécifique du matériau en m-3.T-3/2.

Vx Tension de Early en volts. NetList LAMBDA.

Node 0 substrat non raccordé à la source, autre valeur si raccordé.

VgsMax Tension grille-source maximale en volts.

Velo Mobilité des électrons dans le matériau.

Expo Exposant de variation de la mobilité des électrons avec la température.

Formules des MOS

Ep= e0*Fep

Ni= A*(Ta)**(3/2)*exp(-Wi*e/(2*k*Ta))

Ut= k*Ta/e*ln(Na/Ni) NetList PHI

µ= Velo*(300/Ta)**Expo NetList UO

Ws = Xs+(Wi/2)+e*Ut

Cox = e0*Eox/d NetList COX

Vbp = (Wm-Ws)*(1E-19/e)-(e*Nox/Cox)

K2 = sqrt(2*ep*e*Na*2*Ut)/Cox NetList GAMMA

Vt0 = Vbp+2*Ut+K2 NetList VTO

Vt = Vt0+K2*(sqrt(2*Ut+Vsb)-sqrt(2*Ut))

KP = (l/L2)*µ*Cox NetList KP

Zone linéaire :

i= KP*(Vsat-Vds/2)*Vds

Saturation

i = KP*(Vsat**2)/2

i = i*(1+(Vds-Vsat)/Vx)

Structure de la base de données des AOP

La signification des champs est la suivante pour les Ampli-Opérationnels :

TYPEAOP 1.

Pattes Nombre de pattes du boîtier.

Pd Puissance maximale dissipé en Watt.

Tde Tension d’entrée différentielle maximale en Volt.

Te Tension d’entrée maximale en volt.

Vd Tension de décalage d’entrée en volt.

Id Courant de décalage d’entrée en ampère.

Rec Résistance d’entrée de mode commun en Ohm.

Ce Capacité d’entrée en farad.

rs Résistance de sortie en Ohm.

CTTde Coefficient de température moyen de la tension de décalage d’entrée en µV/°C (Vd =Vd+(CTTde/1E-6)*(Ta-25)).

TRMC Taux de réjection du mode commun en dB (20*log(Ad/Ac)).

Ad Gain en tension différentiel en boucle ouverte en V/mV.

Tsat Tension de saturation en sortie en volt.

MaxIs Courant maximum en sortie en Ampère.

Ip Courant de polarisation en entrée en Ampère.

SR Slew-Rate en V/µs.

Rd Résistance d’entrée différentielle en Ohm.

RTja Coefficient de température en °C/W.

TjMax Température maximum de la jonction en °C.

Vsly Tension maximum du boîtier en volt.

VdAdj Ajustement de la tension de décalage d’entrée en V/mV.

BandWidth Bande passante du composant en hertz.

Power Puissance en watt du boîtier.

VslyMin Tension minimum du boîtier en volt.

Formules des AOP

Ac = Ad/(10**(TRMC/20))

V = Ad*1E3*(Vrd+Vd)+Ac*1E3*(Vp+Vn)/2

Cs = 1/(2*π*BandWidth*rs)

Structure de la base de données des CMOS

La signification des champs est la suivante pour les CMOS :

TYPECmos Nombre de pattes.

D Epaisseur du canal en mètre.

L Longueur du canal en mètre (n).

E Permitivité en F/m.

VdMin Tension minimum en volts.

VdMax Tension maximum en volts.

Ci Capacité parasite en sortie en farad.

Cp Capacité d’entrée en farad.

W Largeur du canal en mètre (n).

RTja Température de jonction en°C/W.

TaMin Température minimum def onctionnement.

TaMax Température maximale de fonctionnement.

Un Non utilisé.

Up Non utilisé.

Vtn Tension de seuil (n).

Vtp Tension de seuil (p).

Ptot Puissance maximum de dissipation.

Wp Largeur du canal (p).

Lp Longueur du canal (p).

Ven Effet Early en volts (n).

Vep Effet Early en volts (p).

Vil Pourcentage en entrée pour un état bas (exemple 30%).

Vih Pourcentage en entrée pour un état haut (exemple 70%).

Velo Mobilité des électrons dans le matériau.

Expo Exposant de variation de la mobilité des électrons avec la température.

VeloP Mobilité des trous dans le matériau.

ExpoP Exposant de variation de la mobilité des trous avec la température.

Formules des CMOS

µn = Velo*(300/Ta)**Expo

µp = VeloP*(300/Ta)**ExpoP

Kn = µn*E*W/(2*D*L)

Kp = -µp*E*Wp/(2*D*Lp)

Hn = 1/(Ven*L)

Hp = 1/(Vep*Lp)

Vin = ValEntrees

if Vin<Vtn then i=0

else if V<Vin-Vtn then

i =Kn*(2*(Vin-Vtn)-V)*V

else begin

i =Kn*(Vin-Vtn)*(Vin-Vtn)

i =i*(1+(V-(Vin-Vtn))*Hn)

end

if Vin>=V-Vtp then i=0

else if V<Vin-Vtp then

i=Kp*(2*(Vin-Vplus-Vtp)-(V-Vplus))*(V-Vplus)

else begin

i =Kp*(Vin-Vplus-Vtp)*(Vin-Vplus-Vtp)

i =i*(1+((V-Vplus)-(Vin-Vplus-Vtp))*Hp

end

Structure de la base de données des Quartz

La signification des champs est la suivante pour les Quartz :

Rm Résistance série en Ohms.

Cm Capacité série en Farad.

Cp Capacité parallèle en Farad.

Lm Inductance série en Henry.