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半導体シリーズ 【シリーズ一覧へ】

IC設計者に必須のバイポーラ・トランジスタの基礎知識

SPICEとデバイス・モデル【オンデマンド版】

新原 盛太郎 著
A5判 224ページ
定価3,456円(税込)
JAN9784789852241

2015年1月1日発行

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 現在のIC回路設計はシミュレーションによって行われており,アナログ回路設計ではほとんどの場合SPICEが使用されている.そこで本書は,SPICEで使用されているトランジスタ・モデルについて詳しく解説した.すなわち,回路設計を行うに当たって必要となるバイポーラ・トランジスタの扱い方や等価回路の意味,パラメータの測定法など,回路設計者として知っておきたい最小限の内容について解説した.
本書は,2 部に分かれている.第1部では,ダイオードについて取り扱っている.ダイオードは様々な半導体素子理論の基礎となるものであり,ダイオードの理論を理解しておくと,その他の半導体についての理論も理解がやさしくなる.第2部では,バイポーラ・トランジスタについて取り扱っている.過去,多くの人々によって開発されてきたバイポーラ・トランジスタの等価回路の説明と,回路設計に対して適用する方法について説明している.また,SPICE で用いられているガンメル・プーン・モデルについての詳しい説明と,さらに近年ガンメル・プーン・モデルの改良版として登場してきたMEXTRAM,VBIC についての説明も行っている.


目次

まえがき

第I部 ダイオード

 第1章 回路設計法の変遷とSPICE
  1.1 回路設計法の歴史
  1.2 モデルの重要性
  1.3 本書の目的
  1.4 回路シミュレータSPICE
  1.5 シミュレーションにおける問題

 第2章 ダイオードの基礎
  2.1 半導体の基礎方程式
  2.2 PN接合の解析
  2.3 ダイオードの逆方向動作

 第3章 ダイオードの等価回路
  3.1 リンビルの集中モデル
  3.2 ダイオードの小信号用等価回路
  3.3 ダイオード接続トランジスタの等価回路

 第4章 ダイオードの雑音と温度特性
  4.1 ダイオードの雑音特性
  4.2 ダイオードの温度特性

 第5章 シリコン以外のダイオードの特性
  5.1 ヘテロ接合ダイオード
  5.2 ショットキー接合ダイオード
  Column ダイオードのSPICEパラメータ

第II部 トランジスタ

 第6章 トランジスタ・モデルの歴史
  6.1 トランジスタ・モデルの発展
  6.2 アーリーの等価回路
  6.3 電荷制御等価回路
  6.4 エバース・モル・モデル
  6.5 ガンメル・プーン・モデル
  6.6 ハイブリッドπ等価回路

 第7章 トランジスタ・モデルの分類
  7.1 EM1モデル
  7.2 EM2モデル
  7.3 EM3モデル
  7.4 ガンメル・プーン・モデル

 第8章 四端子網(Z,Y,H,G,S)
  8.1 四端子網の定義
  8.2 Sパラメータ

 第9章 トランジスタ・モデルの回路設計への適用
  9.1 どのようなモデルをどのように使うか
  9.2 設計時に必要となる簡略化等価回路
  9.3 簡略化等価回路の応用
  9.4 MOSにおける簡略化モデル
  9.5 パルス回路への応用

 第10章 トランジスタの雑音と温度特性
  10.1 トランジスタの雑音
  10.2 雑音の等価回路
  10.3 入力換算等価雑音とその性質
  10.4 トランジスタの入力換算等価雑音の性質
  10.5 トランジスタの温度特性

 第11章 ガンメル・プーン・モデルのパラメータ測定法
  11.1 パラメータの測定法

 第12章 MEXTRAMモデルとVBICモデル
  12.1 MEXTRAMモデルの概要
  12.2 VBIC モデルの概要
  12.3 VBICモデルのパラメータ
  12.4 VBICモデルの温度特性

 APPENDIX SPICEモデル・パラメータ
  1.ダイオードのSPICEモデル・パラメータ
  2.トランジスタのSPICEモデル・パラメータ

参考文献
索引



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