1、SPICE的器件模型在介紹SPICE基礎知識時介紹了最復雜和重要的電路描述語句，其中就包括元器件描述語句。許多元器件（如二極管、晶體管等）的描述語句中都有模型關鍵字，而電阻、電容、電源等的描述語句中也有模型名可選項，這些都要求后面配以.MODEL起始的模型描述語句，對這些特殊器件的參數做詳細描述。電阻、電容、電源等的模型描述語句語句比較簡單，也比較容易理解，在SPICE基礎中已介紹，就不再重復了；二極管、雙極型晶體管的模型雖也做了些介紹，但不夠詳細，是本文介紹的重點，以便可以自己制作器件模型；場效應管、數字器件的模型過于復雜，太專業，一般用戶自己難以制作模型，只做簡單介紹。元器件的模型非常重要

2、，是影響分析精度的重要因素之一。但模型中涉及太多圖表，特別是很多數學公式，都是在WORD下編輯后再轉為JEPG圖像文件的，很繁瑣和耗時，所以只能介紹重點。一、二極管模型：1.1 理想二極管的I-V特性：1.2  實際硅二極管的I-V特性曲線：折線1.3  DC大信號模型：1.4   電荷存儲特性：1.5  大信號模型的電荷存儲參數Qd：1.6  溫度模型：1.7  二極管模型參數表：二、雙極型晶體管BJT模型：2.1  Ebers-Moll靜態模型：電流注入模式和傳輸模式兩種2.1.1 電流注入

3、模式：2.1.2 傳輸模式：2.1.3 在不同的工作區域，極電流Ic Ie的工作范圍不同，電流方程也各不相同：2.1.4 Early效應：基區寬度調制效應2.1.5 帶Rc、Re、Rb的傳輸靜態模型：正向參數和反向參數是相對的，基極接法不變，而發射極和集電極互換所對應的兩種狀態，分別稱為正向狀態和反向狀態，與此對應的參數就分別定義為正向參數和反向參數。2.2  Ebers-Moll大信號模型：2.3      Gummel-Pool靜態模型：2.4    Gummel-Pool大信號模型：拓撲結

4、構與Ebers-Moll大信號模型相同，非線性存儲元件電壓控制電容的方程也相同2.5    BJT晶體管模型總參數表： 三、 金屬氧化物半導體晶體管MOSFET模型：3.1 一級靜態模型：Shichman-Hodges模型3.2  二級靜態模型（大信號模型）：Meyer模型3.2.1  電荷存儲效應：3.2.2  PN結電容：3.3  三級靜態模型：3.2  MOSFET模型參數表：一級模型理論上復雜，有效參數少，用于精度不高場合，迅速粗略估計電路二級模型可使用復雜程度不同的模型，計算

5、較多，常常不能收斂三級模型精度與二級模型相同，計算時間和重復次數少，某些參數計算比較復雜四級模型BSIM，適用于短溝道（<3um）的分析，Berkley在1987年提出四、結型場效應晶體管JFET模型：基于Shichman-Hodges模型4.1  N溝道JFET靜態模型： 4.2  JFET大信號模型： 4.3  JFET模型參數表： 五、 GaAs MESFET模型：分兩級模型（肖特基結作柵極）GaAs MESFET模型參數表：六、 數字器件模型：6.1  標準門的模型語句：

6、 .MODEL <(model)name> UGATE 模型參數標準門的延遲參數：6.2  三態門的模型語句： .MODEL <(model)name> UTGATE 模型參數三態門的延遲參數：6.3  邊沿觸發器的模型語句： .MODEL <(model)name> UEFF 模型參數邊沿觸發器參數：JKFF  nff  preb,clrb,clkb,j*,k*,g*,gb*        JK觸發器，后沿觸發DFF   nff

7、  preb,clrb,clk,d*,g*,gb*           D觸發器，前沿觸發邊沿觸發器時間參數：6.4  鐘控觸發器的模型語句： .MODEL <(model)name> UGFF 模型參數鐘控觸發器參數：SRFF  nff  preb,clrb,gate,s*,r*,q*,qb*        SR觸發器，時鐘高電平觸發DLTCH  nff

8、  preb,clrb,gate,d*,g*,gb*         D觸發器，時鐘高電平觸發鐘控觸發器時間參數：6.5  可編程邏輯陣列器件的語句：U <name> <pld type> (<#inputs>,<#outputs>) <input_node>* <output_node>#+<(timing model)name> <(io_model)name> FILE=<(fi

9、le name) text value>+DATA=<radix flag>$ <program data>$MNTYMXDLY=<(delay select)value>+IOLEVEL=<(interface model level)value>        其中：<pld type>列表              <(

10、file name) text value>  JEDEC格式文件的名稱，含有陣列特定的編程數據                                        JEDEC文件指定

11、時，DATA語句數據可忽略              <radix flag>  是下列字母之一：B 二進制    O 八進制    X 十六進制              <program data>  程序數據是一個數據序列，初始都

12、為0    PLD時間模型參數：七、 數字I/O接口子電路：數字電路與模擬電路連接的界面節點，SPICE自動插入此子電路         子電路名（AtoDn和DtoAn）在I/O模型中定義，實現邏輯狀態與電壓、阻抗之間的轉換。7.1  N模型：數字輸入N模型將邏輯狀態（1  0  X  Z）轉換成相對應的電壓、阻抗。    數字模擬器的N模型語句：     

13、0;  N <name> <(interface)node> <(low level)node> <(high level)node> <(model)name>        +DGTLNET=<(digital net)name> <(digital IO model)name> IS=(initial state)    數字文件的N模型語句：    

14、60;   N <name> <(interface)node> <(low level)node> <(high level)node> <(model)name>        +SIGNAME=<(digital signal)name> IS=(initial state)    模型語句：  .MODEL <(model)name> DINPUT (模型參數)模型參數表：7

15、.2  O模型：將模擬電壓轉換為邏輯狀態（1  0  X  Z），形成邏輯器件的輸入級。節點狀態由接口節點和參考節點之間的電壓值決定，將該電壓值與當前電壓序列進行比較，如果落在當前電壓序列中，則新狀態與原狀態相同；如果不在當前電壓序列中，則從S0NAME開始檢查，第一個含有該電壓值的電壓序列可確定為新狀態。如果沒有電壓序列包含這個電壓值，則新狀態為？（狀態未知）。  數字模擬器的O模型語句：      O <name> <(interface)node> <node

16、> <(model)name>       +DGTLNET=<(digital net)name> <(digital IO model)name>  數字文件的O模型語句：      O <name> <(interface)node> <node> <(model)name>      +SIGNAME=<(digital signal

17、)name>  模型語句：  .MODEL <(model)name> DOUTPUT (模型參數)模型參數表：八、 數學宏模型：作為電路功能塊或實驗儀器插入電路系統中，代替或模擬電路系統的部分功能，有24種8.1  電壓加法器： 8.2 電壓乘法器：8.3 電壓除法器：8.4  電壓平方：基本運算方程：8.5 理想變壓器：8.6  電壓求平方根：方程 8.7  三角波/正弦波轉換器：三角波峰-峰值為2V，其中C=PI/28.8  電壓相移： 8.9 電壓積分器： 8.10 電

18、壓微分器：8.11 電壓絕對值：（略）8.12 電壓峰值探測器：（略）8.13 頻率乘法器：8.14 頻率除法器：8.15 頻率加法器/減法器：8.16 相位探測器：8.17 傳輸線：模擬信號延遲（略）8.18 施密特觸發器：為避免不收斂，不使用DC掃描，將模型中加入PWL源，產生緩變上升/下降斜波，與瞬態分析效果相同8.19 電壓取樣-保持電路：（略）8.20 脈沖寬度調制器：（略）8.21 電壓幅度調制器：（略）8.22 電壓對數放大器：（略）8.23 N次根提取電路： 8.24 拉氏變換：（略）九、系統方程宏模型：可作為功能塊代替某些未知的電路或不需要分析的電路，插入電路中，使電路系統的分析變得簡單明了。9.1  積分器子電路：作為求解微分方程組的基本運算部件，可在10MHz下工作子電路描述文件：*