[發(fā)明專利]一種場效應(yīng)晶體管的建模方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011115348.7
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN114386347A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃安東
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州華太電子技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F30/33
• 分類號: G06F30/33;G06F30/27
• 代理公司: 南京利豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 趙世發(fā)

1.一種場效應(yīng)晶體管的建模方法，其特征在于包括：

構(gòu)建場效應(yīng)晶體管小信號本征部分等效電路，該小信號本征部分等效電路的Y參數(shù)為：

其中Y^int為本征Y參數(shù)，為二端口Y矩陣的每一個元素，i、j＝1或2，y_g11為的實部，y_g12為的實部，g_m為跨導(dǎo)，g_ds為輸出導(dǎo)納，ω為角頻率，C_gs為柵源電容，C_gd為柵漏電容，C_ds為漏源電容；

由式(I)計算得到C_gs、C_gd、C_ds以及由NQS效應(yīng)引起的跨容C_m、跨導(dǎo)g_m、輸出導(dǎo)納g_ds、NQS時延τ，其中：

構(gòu)建場效應(yīng)晶體管的大信號模型，該大信號模型包括柵極電荷源Q_g、漏極電荷源Q_d、柵極電流源I_g、漏極電流源I_d和NQS子電路，所述NQS子電路對應(yīng)于柵極電壓時延電路，并通過對端口電壓進(jìn)行路徑積分，得到非線性電流源、電荷源與端口電壓之間的關(guān)系，即：

其中，V_gs、V_ds分別為柵源電壓、源漏電壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述NQS子電路表示為：

V_gs-delay＝V_gs×exp(-jwτ)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述場效應(yīng)晶體管的大信號模型還包括熱子電路，所述熱子電路對應(yīng)于模擬熱擴(kuò)散的R-C并聯(lián)電路。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建模方法，其特征在于包括：改變環(huán)境溫度，并引入溫度因子α_1d，得到電流源、電荷源與溫度的關(guān)系為：

Q_g(T_j)＝(1-α_Id(T_j-T₀))·Q_g(T₀)

Q_d(T_j)＝(1-α_Id(T_j-T₀))·Q_d(T₀)

I_g(T_j)＝(1-α_Id(T_j-T₀))·I_g(T₀)

I_d(T_j)＝(1-α_Id(T_j-T₀))·I_d(T₀)

其中，T₀為初始環(huán)境溫度，T_j為器件溝道溫度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建模方法，其特征在于還包括：在積分得到非線性電流源、電荷源與端口電壓之間的關(guān)系后，使用查找表的方式儲存下來。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建模方法，其特征在于還包括：在積分得到非線性電流源、電荷源與端口電壓之間的關(guān)系后，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解析模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述場效應(yīng)晶體管的大信號模型的小信號表現(xiàn)由式(III)決定：

式(19)是通過對式(II)等式兩端的V_{gs_delay}微分而得。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述場效應(yīng)晶體管包括MOSFET、LDMOS、VDMOS、MESFET或HEMT。