一种高压晶体管仿真模型制造技术

本发明专利技术公开了一种高压晶体管仿真模型，包括一个普通ＳＰＩＣＥ晶体管仿真模型，在晶体管的源极和漏极上各串连一个可变电阻。利用电阻的分压作用，很好地仿真高压晶体管器件在高压下的性能，提高集成电路设计工作的效率与准确性，缩小产品设计周期及降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路领域，尤其涉及一种高压晶体管仿真模型。
技术介绍
器件仿真模型在集成电路设计中具有在非常重要的作用，它可大大缩短产品的设计生产周期、提高产品的成品率、节省成本等等。目前，高压器件在集成电路产品中得到越来越广泛的应用，如液晶显示器驱动器(LCDDriver)等，然而目前缺乏高效、简洁高压器件模型，更没有公认的统一的标准。高压晶体管器件与普通晶体管器件的性能存在很大的差别，主要表现在，当漏极工作于饱和电压(Vdd)时，随栅极电压(Vgs)的增加，当Vgs接近于Vdd时，晶体管的电流(Ids)增加明显变得缓慢，即在高压区栅压Vgs对电流Ids的控制能力大大减弱。高压晶体管的电流与电压性能如图1所示。但已有技术中的伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管模型(Berkeley shortchannel insulated gate field effect transistor model，简称BSIM3)不能很好的仿真出这种栅压对晶体管电流控制力在高压区减弱的效应。图2为已有技术中BSIM3模型所仿真出的高压晶体管电流电压性能示意图。已有技术中BSIM3模型在低压部分可以很好的仿真出晶体管的性能，但当栅极电压大于20伏后，不能模拟栅压对Ids控制力减弱的现象，仿真值明显失真。已在普通晶体管上得到广泛应用的、传统的BSIM3模型并不能很好地仿真高压晶体管器件的性能。特别是不能很好地仿真高压晶体管器件在高压下的性能，这对高压集成电路的设计造成了非常的不便及重大损失。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高压晶体管仿真模型，可以较好的仿真高压晶体管器件，尤其是可以较好的仿真高压晶体管器件在高压下的性能，并可被电路设计仿真软件直接调用，提高高压模型使用的便利性、并提高集成电路设计工作的效率与准确性，缩小产品设计周期及降低成本。为解决上述技术问题，本专利技术一种高压晶体管仿真模型，包括一个普通集成电路增强模拟程序(Simulation Program with Integrated CircuitEmphasis，简称SPICE)，晶体管仿真模型，并在晶体管的漏极与源极上各串连一个可变电阻。本专利技术一种优选方案的高压晶体管仿真模型，其中的普通SPICE晶体管仿真模型为BSIM3通用模型。本专利技术另一种优选方案的一种高压晶体管仿真模型，所述可变电阻与电压、温度、晶体管宽度的关系为R＝R0×(1+VC1×VR+VC2×VR×VR))×(1+TC1×(T-Tnom)+TC2×(T-Tnom)×(T-Tnom))/W，其中R0是电压为零时的电阻值，VC1、VC2是电阻R0的电压一级及二级系数，VR是加在电阻R0上面的电压绝对值，TC1，TC2是电阻的一级与二级温度系数，T为系统温度，Tnom为室温，W为晶体管的宽度。本专利技术还有一种优选方案的一种高压晶体管仿真模型，当晶体管的漏极与源极结构对称时，在晶体管的漏极上串连的可变电阻和在晶体管源极串连的可变电阻电阻值相等；当晶体管的漏极与源极结构不对称时，在晶体管的漏极上串连的可变电阻和在晶体管源极串连的可变电阻电阻值不相等。与已有技术中的高压晶体管仿真模型相比，本专利专利技术了一种高压晶体管仿真模型，它在晶体管的漏极与源极上各串连一个可变电阻。利用漏极与源极电阻的分压作用，可以实现在传统BSIM3模型的基础上实现高压器件的行为特征，很好地仿真高压晶体管器件在高压下的性能，并与标准电路仿真器件如HSPICE、SPECTRE相兼容，提高集成电路设计工作的效率与准确性，缩小产品设计周期及降低成本。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述图1为普通高压晶体管的电流与电压性能示意图；图2为已有技术BSIM3模型仿真的高压晶体管电流电压性能示意图；图3为本专利技术一种高压晶体管仿真模型结构示意图；图4为本专利技术对图1的高压晶体管电流电压性能的仿真示意图。具体实施例方式本专利技术一种高压晶体管仿真模型，包括一个高压晶体管在低压条件下的普通SPICE器件模型，该SPICE晶体管仿真模型可以为BSIM3通用模型，在晶体管的漏极与源极上各串连一个可变电阻，如图3所示。可变电阻与电压、温度、晶体管宽度的关系为R＝R0×(1+VC1×VR+VC2×VR×VR))×(1+TC1×(T-Tnom)+TC2×(T-Tnom)×(T-Tnom))/W，其中R0是电压为零时的电阻值，VC1、VC2是电阻R0的电压一级及二级系数，VR是加在电阻R0上面的电压绝对值，TC1，TC2是电阻的一级与二级温度系数，T为系统温度，Tnom为室温，W为晶体管的宽度。当晶体管的漏极与源极结构对称时Rd＝Rs，当晶体管的漏极与源极结构不对称时Rd≠Rs。在实际高压晶体管特性数据的基础上，对本专利技术中的部分参数，如R0，VC1，VC2等进行优化，利用源漏极电阻的分压作用，可以实现在传统BSIM3模型的基础上实现高压器件的行为特征。本专利技术的高压晶体管仿真模型电流电压性能如图4所示，，图中的虚线体现是测试值，实线为仿真值。本专利技术一种高压晶体管仿真模型可以通过如下方式实现.lib tt_hv.lib′./model_hv.lib′晶体管库名.lib′./model_hv.lib′电阻库名.subckt nch_hv drain gate source sub wn＝50u ln＝2ux2 drain d1电阻模型或子电路名m1 d1 gate source sub晶体管模型名w＝wn l＝ln.ends.endl tt_hv *****************************.LIB晶体管库名.MODEL晶体管模型名NMOS+LEVEL＝53…….ENDL晶体管库名*******************************.LIB电阻库名.subckt子电路名n1 n2.param r0＝100 vc1＝2.66E-1 vc2＝1e-2 tc1＝1e-3 tc2＝0 w＝1u…….ends子电路名.ENDL电阻库名本专利技术一种高压晶体管仿真模型，可以较好的仿真高压晶体管器件在高压下的性能。并可被电路设计仿真软件，如新思科技公司(Synopsys)的集成电路增强模拟程序(H-variant Simulation Program with Integrated CircuitEmphasis，简称HSPICE)，Cadence公司的集成电路增强模拟程序(Systemfor Prediction and Evaluation of Circuits with Transient Radiation Effects，简称SPECTRE)直接调用，提高高压模型使用的便利性，缩小产品设计周期及降低成本。权利要求1.一种高压晶体管仿真模型，包括一个普通SPICE晶体管仿真模型，其特征在于，在晶体管的漏极与源极上各串连一个可变电阻。2.如权利要求1所述的一种高压晶体管仿真模型，其特征在于，其中的普通SPICE晶体管仿真模型为BSIM3通用模型。3.如权利要求1或2所述的一种高压晶体管仿真模型，其特征在于，所述可变电阻与电压、温度、晶体管宽度的关系为R＝R0×(1+VC1×VR+VC2×VR×VR)×(1+TC1×(T-Tnom本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压晶体管仿真模型，包括一个普通ＳＰＩＣＥ晶体管仿真模型，其特征在于，在晶体管的漏极与源极上各串连一个可变电阻。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹小卫，刘忠来，
申请(专利权)人：上海华虹NEC电子有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]