一种二极管的等效电路模型的构建方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种二极管等效电路模型的构建方法及装置，该方法包括以下步骤：基于ASM模型搭建二极管的等效电路，等效电路至少包括二极管模型和ASM模型，二极管模型与ASM模型并联；以及利用实测数据对等效电路进行拟合，以确定等效电路中的各个等效元件的参数值，实测数据包括二极管的直流特性数据、电容

【技术实现步骤摘要】
一种二极管的等效电路模型的构建方法及装置


[0001]本专利技术涉及芯片封装领域，具体涉及一种二极管的等效电路模型的构建方法以及二极管的等效电路模型的构建装置。

技术介绍

[0002]随着无线通信市场的不断扩大，人们对信息传递的速率和容量的需求不断提高。电子迁移率高、大尺寸晶体均匀性好、晶格匹配性好、能耗低、制备工艺较为简单，产品综合性能优异且可实现大规模生产，并具有设计灵活性高、自由度高的特点，三五族化合物如砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）、砷化铟镓（InGaAs）被认为是电路设计的一个强有力的选择，被广泛地应用在军品和民品中。
[0003]二极管在混频器、倍频、开关和射频调制等方面都有着十分重要的应用。二极管内部的PN结结电容可以随外加偏压的变化而变化，其物理原因是改变了空间电荷区的宽度，从而改变势垒电容的大小，这也是二极管器件建模的一项关键指标。
[0004]器件模型是工艺与电路设计的桥梁，器件模型的精度直接影响了电路设计的成功与否。由砷化镓（GaAs）工艺生产的二极管较传统的硅基工艺而言，器件的C
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V特性有了极大的改变，传统的二极管模型无法精确地拟合C
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V特性，模型精度不能满足设计需求。
[0005]为解决现有的等技术问题，本专利技术提供一种二极管等效电路模型的构建方法，通过ASM(Advanced SPICE Model)模型对二极管模型中的多种电容参数进行拟合，提高了电路设计的效率和准确性。

技术实现思路

[0006]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0007]为了克服上述缺陷，本专利技术旨在提供一种二极管模型的构建方法，以解决现有的二极管模型只能实现对二极管直流特性的仿真或者二极管射频特性的仿真，两者不可兼得的问题。
[0008]根据本专利技术的一方面，提供了一种二极管等效电路模型的构建方法，该方法包括以下步骤：基于ASM模型搭建二极管的等效电路，等效电路至少包括二极管模型和ASM模型，二极管模型与ASM模型并联；以及利用实测数据对等效电路进行拟合，以确定等效电路中的各个等效元件的参数值，实测数据包括二极管的直流特性数据、射频特性数据和散射参数数据，等效电路及其各个等效元件的参数值构成二极管的等效电路模型。
[0009]在一实施例中，基于ASM模型搭建对应二极管的等效电路包括：将ASM模型与二极管模型并联以搭建二极管的等效电路；以及基于二极管的寄生特性构建端口寄生电路。
[0010]在一实施例中，端口寄生电路包括阳极寄生电路和阴极寄生电路，基于二极管的
寄生特性构建端口寄生电路包括：阳极寄生电路，阳极寄生电路包括第一电阻、第一电感、第二电阻和第一电容，等效电路的输入端口连接并联的两条支路，第一条支路包括串联连接的第一电感和第一电阻，第一电阻的另一端连接二极管模型的阳极端口，第二条支路包括串联连接的第二电阻与第一电容，第一电容的另一端接地。
[0011]阴极寄生电路，阴极寄生电路包括第三电阻、第二电感、第四电阻和第二电容，等效电路的输出端口连接并联的两条支路，第一条支路包括串联连接的第二电感和第三电阻，第三电阻的另一端连接二极管模型的阴极端口，第二条支路包括串联连接的第四电阻与第二电容，第二电容的另一端接地。
[0012]在一实施例中，实测数据包括直流特性数据、电容
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电压特性数据和散射参数数据，利用实测数据对等效电路模型进行拟合包括：利用直流特性数据拟合等效电路模型中的二极管模型参数；利用电容
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电压特性数据拟合等效电路模型中的ASM模型参数；以及利用散射参数数据拟合等效电路模型中的寄生电路参数。
[0013]在一实施例中，利用实测数据对等效电路进行拟合之前还包括：在二极管的输入端和输出端提供电压并获取二极管的输入端和输出端的电流，电压及其对应的输入端电流和输出端电流构成二极管的直流特性数据；在二极管的输入端和输出端提供频率信号并获取二极管的散射参数，频率信号及其对应的散射参数构成二极管的散射参数数据；以及从散射参数中提取二极管的输入端和输出端的电容随电压变化的数据，电压及其对应的输入端电容和输出端电容构成二极管的电容
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电压特性数据。
[0014]在一实施例中，利用直流特性数据拟合等效电路模型中的二极管模型参数包括：针对每一直流特性数据，基于直流特性数据中的电压设定当前的二极管模型的输入电压，运行当前的二极管模型以获得与设定电压对应的输入端仿真电流和输出端仿真电流；响应于设定电压对应的输入端仿真电流与输入端电流的偏差或输出端仿真电流与输出端电流的偏差均小于预设偏差值，将当前的二极管模型参数确定为等效电路模型中的二极管模型参数；以及响应于设定电压对应的输入端仿真电流与输入端电流的偏差或输出端仿真电流与输出端电流的偏差大于或等于预设偏差值，调整当前的二极管模型参数，并将调整后的二极管模型确定为当前的二极管模型。
[0015]在一实施例中，利用电容
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电压特性数据拟合等效电路模型中的ASM模型参数包括：针对每一电容
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电压特性数据，基于电容
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电压特性数据中的电压设定ASM模型的输入电压，运行当前的ASM模型以获得与设定电压对应的ASM模型的输入端仿真电容和输出端仿真电容；响应于设定电压对应的输入端仿真电容与输入端电容的偏差或输出端仿真电容与输出端电容的偏差均小于预设偏差值，将当前的ASM模型参数确定为等效电路模型中的ASM模型参数；以及响应于设定电压对应的输入端仿真电容与输入端电容的偏差或输出端仿真电容与输出端电容的偏差大于或等于预设偏差值，调整当前的ASM模型参数，并将调整后的ASM模型确定为当前的ASM模型。
[0016]在一实施例中，利用散射参数数据拟合等效电路模型中的寄生电路参数包括：针对每一散射参数数据，基于散射参数数据中的频率信号设定寄生电路的输入频率信号，运行当前的寄生电路以获得与设定频率信号对应的寄生电路的仿真散射参数；响应于设定频率信号对应的仿真散射参数与散射参数的偏差小于预设偏差值，将当前的寄生电路参数确定为等效电路模型中的二极管寄生电路参数；以及响应于设定频率信号对应的仿真散射参
数与散射参数的偏差大于或等于预设偏差值，调整当前的寄生电路参数，并将调整后的寄生电路确定为当前的寄生电路。
[0017]在一实施例中，拟合出等效电路模型之后还包括：利用实测数据对等效电路模型进行验证。
[0018]在一实施例中，基于实测数据对等效电路模型进行验证包括：在等效电路模型的输入端和输出端之间提供实测数据中的电压，并获取等效电路模型的输入端仿真电流和输出端仿真电流，计算输入端仿真电流相对于直流特性数据中的输入端电流的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二极管的等效电路模型的构建方法，其特征在于，包括：基于ASM模型搭建所述二极管的等效电路，所述等效电路包括所述二极管的实体等效电路和寄生电路，所述实体等效电路至少包括并联的二极管模型和ASM模型；以及利用实测数据对所述等效电路进行拟合，以确定所述等效电路中的各个等效元件的参数值，所述实测数据包括所述二极管的直流特性数据、电容
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电压特性数据和散射参数数据，所述等效电路及其各个等效元件的参数值构成所述二极管的等效电路模型。2.如权利要求1所述的二极管的等效电路模型的构建方法，其特征在于，基于ASM模型搭建二极管的等效电路包括：将所述ASM模型和二极管模型并联以搭建所述二极管的实体等效电路；以及基于二极管的寄生特性在所述实体等效电路的输入端和输出端搭建所述二极管的寄生电路。3.如权利要求2所述的二极管的等效电路模型的构建方法，其特征在于，所述寄生电路包括阳极寄生电路和阴极寄生电路，基于二极管的寄生特性搭建所述二极管的寄生电路包括：在所述实体等效电路的输入端与所述等效电路的输入端口之间设置串联的第一电阻和第一电感，在所述输入端口与地之间设置串联的第二电阻与第一电容，所述第一电阻、所述第一电感、所述第二电阻和所述第一电容组成所述阳极寄生电路；以及在所述实体等效电路的输出端与所述等效电路的输出端口之间设置串联的第三电阻和第二电感，在所述输出端口与地之间设置串联的第四电阻与第二电容，所述第三电阻、所述第二电感、所述第四电阻和所述第二电容组成所述阴极寄生电路。4.如权利要求1所述的二极管的等效电路模型的构建方法，其特征在于，实测数据包括直流特性数据、电容
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电压特性数据和散射参数数据，利用实测数据对所述等效电路进行拟合包括：利用所述直流特性数据拟合所述等效电路模型中的二极管模型参数；利用所述电容
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电压特性数据拟合所述等效电路模型中的ASM模型参数；以及利用所述散射参数数据拟合所述等效电路模型中的寄生电路参数。5.如权利要求4所述的二极管的等效电路模型的构建方法，其特征在于，利用实测数据对所述等效电路进行拟合之前还包括：在所述二极管的输入端和输出端提供电压并获取所述二极管的输入端和输出端的电流，所述电压及其对应的输入端电流和输出端电流构成所述二极管的直流特性数据；在所述二极管的输入端和输出端提供频率信号并获取所述二极管的散射参数，所述频率信号及其对应的散射参数构成所述二极管的散射参数数据；以及从所述散射参数中提取二极管的输入端和输出端的电容随电压变化的数据，所述电压及其对应的输入端电容和输出端电容构成所述二极管的电容
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电压特性数据。6.如权利要求4所述的二极管的等效电路模型的构建方法，其特征在于，利用所述直流特性数据拟合所述等效电路模型中的二极管模型参数包括：针对每一直流特性数据，基于所述直流特性数据中的电压设定当前的二极管模型的输入电压，运行当前的二极管模型以获得与设定电压对应的输入端仿真电流和输出端仿真电流；
响应于所述设定电压对应的所述输入端仿真电流与输入端电流的偏差和所述输出端仿真电流与输出端电流的偏差均小于预设偏差值，将当前的二极管模型参数确定为所述等效电路模型中的二极管模型参数；以及响应于所述设定电压对应的所述输入端仿真电流与输入端电流的偏差或所述输出端仿真电流与输出端电流的偏差大于或等于所述预设偏差值，调整当前的二极管模型参数，并将调整后的二极管模型确定为当前的二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪国芳，姜鑫，
申请(专利权)人：南通米乐为微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：