MOS电路仿真的直流分析方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种MOS电路仿真的直流分析方法、装置、设备及介质，方法包括：获取预设的同伦参数；基于所述同伦参数和MOS晶体管的漏源电流，确定MOS电路的直流工作点；其中，所述漏源电流是基于所述MOS晶体管在直流分析中的等效电路确定的，所述直流工作点为对所述MOS电路进行仿真得到的仿真结果。本发明专利技术通过同伦参数对MOS电路加以有效限制，一方面可以加强其直流分析的收敛性，另一方面可以加快电路仿真中对于直流工作点的确定，大幅减少直流分析的电路仿真的时间，实现提升MOS电路仿真的直流分析中DC仿真效率。分析中DC仿真效率。分析中DC仿真效率。

【技术实现步骤摘要】
MOS电路仿真的直流分析方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及电路仿真
，尤其涉及一种MOS电路仿真的直流分析方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]类SPICE电路仿真器是目前应用最广泛的电路设计计算机辅助工具。其中，直流分析(以下称DC分析)，即计算直流工作点(以下称DC工作点)是最基本且最重要的任务之一，因为它是后续其他分析的基础。例如，DC分析为瞬态分析提供初始解，确定交流小信号分析中非线性器件的小信号模型参数等。
[0003]确定DC工作点的任务本质上是求解一系列描述电子电路的非线性代数方程，这些方程一般通过改进的节点分析(MNA)方法所形成。SPICE集成了许多常用的求解器，包括基本的Newton
‑
Raphson(NR)迭代法和一些延拓方法，如Gmin步进、源步进、伪瞬态分析(PTA)、同伦法等。其中，同伦法由于其具有全局收敛性而受到了研究人员的广泛关注。同伦法主要通过嵌入参数λ以变换原始难以求解的方程，形成具有已知解或容易求解的方程。随着参数λ从0变化到1，方程也逐渐演变为原始方程。同伦法在很大程度上解决了DC分析中由电路强非线性导致的不收敛问题，具有极大的研究价值。
[0004]目前对现如今晶体管级模拟电路中主流的MOS电路的收敛性能和效率分析，我们发现，传统的同伦算法在对MOS电路进行D 仿真时，由于MOS晶体管的电流增益会使得这类电路的同伦解曲线路径较为复杂，会出现因非线性增益电流导致的不连续、收敛效率低等问题，导致MOS电路出现DC仿真效率低的缺陷。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种MOS电路仿真的直流分析方法、装置、设备及介质，用以解决现有技术中MOS电路仿真的直流分析中出现DC仿真效率低的缺陷，实现提升MOS电路仿真的直流分析中DC仿真效率。
[0006]本专利技术提供一种MOS电路仿真的直流分析方法，包括：
[0007]获取预设的同伦参数；
[0008]基于所述同伦参数和MOS晶体管的漏源电流，确定MOS电路的直流工作点；
[0009]其中，所述漏源电流是基于所述MOS晶体管在直流分析中的等效电路确定的，所述直流工作点为对所述MOS电路进行仿真得到的仿真结果。
[0010]根据本专利技术提出的一种MOS电路仿真的直流分析方法，基于所述同伦参数和MOS晶体管的漏源电流，确定MOS电路的直流工作点，包括：
[0011]基于所述MOS晶体管的漏源电流，确定所述MOS晶体管的电流增益，所述漏源电流为所述MOS晶体管的漏极与源极之间的电流；
[0012]基于所述同伦参数，对所述MOS晶体管的电流增益的范围进行限制，以确定所述MOS电路的直流工作点。
[0013]根据本专利技术提出的一种MOS电路仿真的直流分析方法，基于所述同伦参数，对所述MOS晶体管的电流增益的范围进行限制，以确定所述MOS电路的直流工作点，包括：
[0014]基于所述同伦参数，对所述MOS晶体管的电流增益的范围进行限制，确定限制后的电流增益范围，所述限制后的电流增益范围小于限制前的电流增益范围；
[0015]基于所述限制后的电流增益范围，确定所述MOS电路的同伦解曲线路径；
[0016]基于所述同伦解曲线路径，确定所述MOS电路的直流工作点。
[0017]根据本专利技术提出的一种MOS电路仿真的直流分析方法，确定所述MOS晶体管的漏源电流，包括：
[0018]对所述MOS电路进行直流分析，确定所述MOS晶体管的漏源电流；或，
[0019]基于所述MOS晶体管的漏源电压、有效漏源电压和所述有效漏源电压对应的饱和漏源电流，确定所述MOS晶体管的漏源电流。
[0020]根据本专利技术提出的一种MOS电路仿真的直流分析方法，对所述MOS电路进行直流分析，确定所述MOS晶体管的漏源电流，包括：
[0021]对所述MOS电路进行直流分析，确定所述MOS晶体管的漏极电压和源极电压；
[0022]基于所述漏极电压和所述源极电压，确定所述MOS晶体管的漏源电压；
[0023]基于所述漏源电压，确定所述MOS晶体管的漏源电流。
[0024]根据本专利技术提出的一种MOS电路仿真的直流分析方法，在所述MOS电路中MOS晶体管对应的等效电路下的漏源电流和漏源电压成平方关系。
[0025]本专利技术还提供一种MOS电路仿真的直流分析装置，包括：
[0026]参数获取模块，用于获取预设的同伦参数；
[0027]直流分析模块，用于基于所述同伦参数和MOS晶体管的漏源电流，确定MOS晶体管电路的直流工作点；
[0028]其中，所述MOS电路为所述MOS晶体管电路在直流分析中的等效电路，所述直流工作点为对所述MOS电路进行仿真得到的仿真结果。
[0029]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述MOS电路仿真的直流分析方法。
[0030]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述MOS电路仿真的直流分析方法。
[0031]本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述MOS电路仿真的直流分析方法。
[0032]本专利技术提供的MOS电路仿真的直流分析方法、装置、设备及介质，引入了同伦参数，根据同伦参数和MOS晶体管的漏源电流，确定所述MOS晶体管电路的直流工作点，通过同伦参数对MOS晶体管的电流增益加以有效限制，从而防止其产生突变，一方面可以加强其直流分析的收敛性，另一方面可以加快电路仿真中对于直流工作点的确定，大幅减少直流分析的电路仿真的时间，解决了现有技术中MOS电路仿真的直流分析中出现DC仿真效率低的缺陷，实现提升MOS电路仿真的直流分析中DC仿真效率。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1是本专利技术提供的MOS电路仿真的直流分析方法的流程示意图之一；
[0035]图2是本专利技术提供的MOS晶体管在DC分析中的等效电路；
[0036]图3是本专利技术提供的MOS电路仿真的直流分析方法的流程示意图之二；
[0037]图4是本专利技术提供的MOS电路仿真的直流分析方法的流程示意图之三；
[0038]图5是本专利技术提供的MOS电路仿真的直流分析方法的流程示意图之四；
[0039]图6是本专利技术提供的MOS电路仿真的直流分析方法的流程示意图之五；
[0040]图7是SOTA同伦法中MOS晶体管的漏极节点电压曲线出现不收敛情形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MOS电路仿真的直流分析方法，其特征在于，包括：获取预设的同伦参数；基于所述同伦参数和MOS晶体管的漏源电流，确定MOS电路的直流工作点；其中，所述漏源电流是基于所述MOS晶体管在直流分析中的等效电路确定的，所述直流工作点为对所述MOS电路进行仿真得到的仿真结果。2.根据权利要求1所述的MOS电路仿真的直流分析方法，其特征在于，基于所述同伦参数和MOS晶体管的漏源电流，确定MOS电路的直流工作点，包括：基于所述MOS晶体管的漏源电流，确定所述MOS晶体管的电流增益，所述漏源电流为所述MOS晶体管的漏极与源极之间的电流；基于所述同伦参数，对所述MOS晶体管的电流增益的范围进行限制，以确定所述MOS电路的直流工作点。3.根据权利要求2所述的MOS电路仿真的直流分析方法，其特征在于，基于所述同伦参数，对所述MOS晶体管的电流增益的范围进行限制，以确定所述MOS电路的直流工作点，包括：基于所述同伦参数，对所述MOS晶体管的电流增益的范围进行限制，确定限制后的电流增益范围，所述限制后的电流增益范围小于限制前的电流增益范围；基于所述限制后的电流增益范围，确定所述MOS电路的同伦解曲线路径；基于所述同伦解曲线路径，确定所述MOS电路的直流工作点。4.根据权利要求1所述的MOS电路仿真的直流分析方法，其特征在于，确定所述MOS晶体管的漏源电流，包括：对所述MOS电路进行直流分析，确定所述MOS晶体管的漏源电流；或，基于所述MOS晶体管的漏源电压、有效漏源电压和所述有效漏源电压对应的饱和漏源电流，确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：金洲，冯田，吴枭，裴浩杰，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：