Aby określić wartość prądu Ids między drenem a źródłem w funkcji napięć Vd, Vg i Vs, w programie Microwind stosowane są następujące równania, zbliżone do modelu tranzystora MOS Level3 w programie SPICE.
Zakres odcięcia: Vgs<0
Ids=0
Zakres liniowy/nasycenia: Vgs>Von
Ids=Keff(W/Leff)(1+gVds)Vde((Vgs-Vt0)-Vde/2)
gdzie:
Von=1.2 Vt0 - punkt łączący obszar liniowy z podprogowym
Von=Vt+g(sqrt(f-Vb)-sqrt(f))
Vde=min(Vds, Vdsat)
Vdsat=Vc+Vsat-sqrt(Vc2-Vsat2)
Vsat=Vgs-Vt0
Vc=Vmax(Leff/0.06)
Leff=L-2D
Keff=KP/(1+q(Vgs-Vt0))
Zakres podprogowy: Vgs<=Von
Ids=I0(Vgs)exp(q(Vds-Von)/nkT)
I0(Vgs) - obliczamy, wstawiając w powyższych równaniach Von w miejsce Vgs
W powyższych równaniach W oznacza szerokość kanału tranzystora MOS, L jest długością jego kanału, Vt jest napięciem progowym. Nie opisane wielkości występujące we wzorach są parametrami modelu. Parametr transkonduktancji KP obliczany jest z zależności:
KPn=(mne0erSiO2)/tox
KPp=(mpe0erSiO2)/tox
gdzie (dla technologii 1.0 mm):
mn=510 V/cm2 mp=270 V/cm2 q=1.6e-19 C T=300 K
erSiO2=3.9 e0=8.85e-14 F/m tox=20 nm n=2 k=1.381e-23 J/K
Wykorzystywane w programie zależności termiczne:
m=m0(T/300)-1.5
Vt=Vt0-0.002(T-300)